Публікація:
Threshold Conditions for 1-D Model of Laser with Partial Active Region

dc.contributor.authorHerasymov, S. S.
dc.contributor.authorHnatenko, O. S.
dc.contributor.authorDukhopelnykov, S. V.
dc.contributor.authorHerasymova, D. O.
dc.date.accessioned2024-09-25T18:57:19Z
dc.date.available2024-09-25T18:57:19Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractУ роботі розглянуто порогові умови для шаруватої плоскопаралельної моделі лазера, що складається з резонатора, заповненого підсилювальним матеріалом. Моди генерації можна розглядати як природні моди з чисто реальними частотами, іншими словами, як розв’язки рівнянь Максвелла без джерела випромінювання. Щоб дослідити частоти випромінювання, характерні для мод, і значення порогового індексу посилення, ми застосовуємо підхід лазерної задачі на власні значення. Використовуючи цей підхід, ми шукаємо згадані значення як компоненти двокомпонентних власних значень конкретної гармонійної у часі електромагнітної граничної задачі, де активна область представлена та характеризується уявною частиною показника заломлення матеріалу підсилення. Отримані результати пояснюють вплив вибору матеріалу посилення. Крім того, було отримано наближений вираз для підсилення на нормовану довжину хвилі для порогових мод і показано узгодження з траєкторіями мод генерації для відносної товщини активної області, що змінюється. Цей аналіз може бути корисним для оптимізації продуктивності лазера завдяки досягненню нижчого порогу, що веде до більшої вихідної потужності, і що є вирішальним, наприклад, для промислового та військового застосування лазерних пристроїв. The threshold conditions for a layered plane-parallel laser model consisting of a cavity filled with a gain material are considered in this work. The lasing modes can be viewed as natural modes with purely real-valued frequencies, in other words, the solutions of the source-free Maxwell equations. To investigate the mode-specific emission frequencies and the threshold gain index values, we apply the Lasing Eigenvalue Problem approach. By using this approach, we look for the mentioned values as the components of twocomponent eigenvalues of a specific time-harmonic electromagnetic boundary problem where the active region is presented and characterized by an imaginary part of the gain material refractive index. The obtained results clarify the effect of the gain material choice. Besides, the approximate expression for the gain per the normalized wavelength for the on-threshold modes was obtained and showed agreement with lasing mode trajectories for varying relative active region thickness. This analysis can be useful in the optimization of the laser performance due to achieving of lower threshold leading to larger output power which is crucial for e.g. industrial and military laser device applications.
dc.identifier.citationThreshold Conditions for 1-D Model of Laser with Partial Active Region / S. S. Herasymov et al. // J. Nano- Electron. Phys. – 2024. – Vol. 16, № 4. – P. 04033-1-04033-8. – DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.16(4).04033.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.21272/jnep.16(4).04033
dc.identifier.urihttps://openarchive.nure.ua/handle/document/28932
dc.language.isoen
dc.publisherSumy State University
dc.subjectмоди лазера
dc.subjectпорогове посилення
dc.subjectзадача на влісні значення
dc.subjectмікрорезонатор
dc.subjectактивна oбласть
dc.subjectlaser mode
dc.subjectthreshold gain
dc.subjecteigenproblem
dc.subjectmicrocavity
dc.subjectactive region
dc.titleThreshold Conditions for 1-D Model of Laser with Partial Active Region
dc.title.alternativeПорогові умови для 1-D моделі лазера з частково активною областю
dc.typeArticle
dspace.entity.typePublication

Файли

Оригінальний пакет
Зараз показано 1 - 1 з 1
Завантаження...
Зображення мініатюри
Назва:
Herasymov_jnep_4_2024.pdf
Розмір:
1.04 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Ліцензійний пакет
Зараз показано 1 - 1 з 1
Немає доступних мініатюр
Назва:
license.txt
Розмір:
9.55 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис: