Los investigadores del Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos (IFISC), centro mixto de investigación entre el Consell Superior d'Investigacions Científiques y la Universidad de las Illes Balears, en colaboraciób con el Institut für Theoretische Physik (TU Berlin) y la Universidad de Stratchclyde (Glasgow), han publicado recientemente un estudio en la revista Physical Review Letters en el que abordan algunas cuestiones fundamentales sobre la dinámica de solitones en láseres de semiconductor de área ancha.
Este estudio explica como la formación de estructuras espaciales, como los patrones, los solitones, los oscilones o los vórtices, ocurre de manera natural en sistemas físicos, químicos o biológicos. Entre estas estructuras, hay que señalar las estructuras localizadas en láseres semiconductor (laser cavity solitons) por su posible uso para el procesamiento óptico de información.
Contrariamente al caso ideal de estructuras localizadas en sistemas homogéneos, en la práctica, los defectos causados por fluctuaciones en el proceso de crecimiento de los láseres de área amplia inducen a que estas estructuras queden ancladas en posiciones específicas y, además, tengan frecuencias de emisión ligeramente diferentes.
El artículo «Adler synchronization of spatial laser solitons pinned by defects» aborda desde un punto de vista teórico y experimental la interacción de dos de estos solitones de cavidad generados en un láser de emisión superficial cavidad vertical (VCSEL) con realimentación selectiva en frecuencia. Los investigadores P. Colet, P. V. Paulau C. McIntyre, Y. Noblet, N. Radwell, W. J. Firth, T. Ackemann y G. L. Oppo han mostrado que, aun con las diferencias generadas por los defectos, la interacción entre los solitones puede dar lugar a sincronización, de manera que los dos tienen la misma frecuencia. Además, se constata que, aún con la complejidad del sistema, tanto los resultados numéricos como los experimentales pueden describirse sobre la base del modelo de Adler, prototípico para sincronización de osciladores simples no idénticos. Desde un punto de vista fundamental esto permite un mejor entendimiento de la dinámica de los solitones, los que, si bien aparecen en sistemas continuos, hay que considerarlos en buena parte como entidades discretas con dinámica propia.
Referencia bibliográfica
PAULAU, P. V.; MCINTYRE, C.; NOBLET, Y.; RADWELL, N.; FIRTH, W. J.; COLET, P.; ACKEMANN, T.; OPPO, G. L.«Adler synchronization of spatial laser solitons pinned by defects» Physical Review Letters, 108, 213904 (2012) DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.213904
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Fecha de publicación: 25/05/2012