Генерация терагерцового излучения на основе нелинейно-оптического преобразования частоты в массиве связанных полупроводниковых лазеров.

Объектом исследования является модель полупроводникового лазера с внешним резонатором в присутствии синхронизации внешним сигналом. Целью работы является выявление новых свойств систем со сложной структурой связей, в частности, в приложении к задачам информационного обмена. Построение моделей со сложными волновыми связями, исследование коллективной динамики ансамблей с различной топологией связи, определение характерных пространственно-временных состояний и типичных сценариев их эволюции. При решении задач применяется комплексный подход. Используются аналитические методы нелинейной динамики, методы компьютерного моделирования и методы натурных экспериментов. Проводится тщательное сопоставление теоретических результатов с результатами компьютерных и натурных экспериментов. Проведен анализ аномальных дрейфовых и шумовых эффектов, связанных с движением заряда в скрещенных полях различного вида. Выявлены закономерности бифуркационных переходов в системах со сложным устройством фазового пространства и системах с запаздывающей обратной связью. Представлено теоретическое исследование двухмодового лазера с вертикальным резонатором (VCSEL) с микроэлектромеханической системой изменения формы внешнего зеркала (MEMS). Исследована пространственно-временная динамика полупроводникового лазера с особым акцентом на параметры, относящиеся к возможности его применения для генерации разностной частоты в терагерцовом диапазоне. Введена четырехуровневая модель, которая учитывает поляризацию лазерного поля путем включения спиновых подуровней проводимости и валентных зон полупроводника. При выполнении проекта одним из основных требований является фундаментальность планируемых результатов, тщательное подтверждение их достоверности. По новизне результатов, глубине и качеству проработки материала работы по проекту должны соответствуют уровню ведущих международных научных коллективов.