Complexidade dinâmica de um laser de estado sólido de dois modos com realimentação óptica de frequência modificada

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Prants, Fabiola Grasnievicz
• Orientador(a): Bonatto, Cristian
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Lasers de estado sólido; Bifurcação
• Palavras-chave em Inglês: Solid state laser; Bifurcation; Extreme events; Hyperchaos; Two-frequency laser; Optical feedback
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/169702

Nesse trabalho estudamos um laser de estado sólido sujeito a realimentação optica de frequência modificada de um ponto de vista da teoria de bifurcações. Fizemos uma an alise bastante ampla da dinâmica desse laser no espaço de dois parâmetros de injeção (a dessintonização de frequência e a intensidade da injeção) utilizando métodos de integração direta e continuação numérica. Enquanto o método de integração numérica nos possibilitou analisar as dinâmicas mais complexas, incluindo transições para o caos e hipercaos, o método de continuação numérica nos permitiu estudar curvas de bifurcações estáveis e instáveis. A análise foi realizada estudando os efeitos causados pela mudança dos parâmetros que representam o tempo de vida da inversão populacional e a saturação cruzada, responsável pelo acoplamento dos campos dentro do meio ativo. Mostramos que o parâmetro que descreve o tempo de vida da inversão populacional e responsável pelo surgimento de diversas instabilidades no sistema, como o fenômeno de multiestabilidade, surgimento de orbitas periódicas e quase-peri odicas, assim como rotas para o caos via dobramento de período e torus. Para o parâmetro de acoplamento dos campos, mostramos que ele possibilita a presença de hipercaos em nosso sistema, este podendo se apresentar no que denominamos de hipercaos \fraco" e \forte". Dentro da região de hipercaos \forte", mostramos transições determinísticas de dois regimes, em que num deles o laser opera no modo de Q-switching, enquanto que no outro o laser apresenta pequenas oscilações irregulares. Por m, mostramos a existência de uma estatística de eventos extremos dentro do regime hipercaótico.