Nonlinear dynamics of semiconductor lasers with active optical feedback [Elektronische Ressource] / von Stefan Bauer

Nonlinear dynamics of semiconductor lasers withactive optical feedbackD I S S E R T A T I O Nzur Erlangung des akademischen Gradesdoctor rerum naturalium(Dr. rer. nat.)im Fach Physikeingereicht an derMathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakult¨at IHumboldt-Universit¨at zu BerlinvonHerr Dipl.-Phys. Stefan Bauergeboren am 24.01.1973 in VilshofenPr¨asident der Humboldt-Universit¨at zu Berlin:Prof. Dr. Jur¨ gen MlynekDekan der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakult¨at I:Prof. Thomas Buckhout, PhDGutachter:1. Prof. Dr. Fritz Henneberger2. Prof. Dr. Oliver Benson3. Prof. Dr. Wolfgang Els¨aßereingereicht am: 01.07.2004Tag der mundlic¨ hen Prufung:¨ 11.01.2005Contents1 Introduction 12 Distributed feedback laser 52.1 Theoretical description of the DFB laser . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.1.1 Traveling-wave equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.1.2 Dynamics of optical modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.1.3 Simulation tool LDSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.2 Experimental characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.2.1 Design of investigated lasers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.2.2 Parameters of investigated laser structure . . . . . . . . . . . . 132.2.3 Single-mode operation due to LSHB. . . . . . . . . . . . . . . . 152.2.4 Solitary DFB laser dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Delayed optical feedback 193.