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Seminar Laserdynamics: Coupled lasers and all optical networks
- © TU Berlin
Prof. Dr. K. Lüdge
Zeit: Mittwoch 14:15
Raum: EW 733
Begin: 18.04.2018
Das Seminar gibt Einblicke in die aktuelle Forschung der Arbeitsgruppe "Nichtlineare Laserdynamik". Es ist für Studierende, die Interesse an einer Master- oder Bachelorarbeit bei uns haben, besonders zu empfehlen. Studierende, die einen Seminarschein erlangen wollen, sind uns herzlich willkommen.
In diesem Semester steht die Kontrolle und Anwendung von komplexer Laserdynamik im Mittelpunkt. Durch ihre stark nichtlinearen Eigenschaften spielen Laser einerseits eine entscheidende Rolle als Modell-Systeme für das Gebiet der nichtlinearen Dynamik. Andererseits sind sie als vielseitig einsetzbare kontrollierbare Bauelemente in der optischen Datenübertragung zu finden. Betrachtet man den Laser nicht als einzelnes System, sondern z.B. mit optischer Rückkopplung oder optischer Injektion, ergeben sich vielfältige komplexe Phänomene, die bereits ihren Weg in industrielle Anwendungen gefunden haben, z.B. Erzeugung kurzer Pulse durch Modenkopplung oder Stabilisierung von Laserlicht durch optische Injektion.
Der Besuch der Veranstaltung (mit Vortrag und Ausarbeitung) entspricht 5 ECTS Punkten.
Zeitlicher Ablauf
| Datum | Titel | Vortragender | Betreuer |
|---|---|---|---|
| 18.04. | Vorbesprechung und Einführung | K. Lüdge | |
| 25.04. | Einführung Laserdynamik (Folien) | B. Lingnau | |
| 02.05. | Dynamical properties of two coupled lasers [JAV03], [YAN04c] | AR | |
| 09.05. | Bubbling and chaos synchronization in delay coupled lasers [FLU09][FLU11b] | K. Wenzel | JH |
| 16.05. | Artificial neurons based on semiconductor lasers [NAH13][MES16] | L. Rösel | AR |
| 23.05. | Bounded pulse trains in arrays of coupled spatially extended dynamical systems [PUZ17] | T. Dörres | SM |
| 30.05. | Multi-stabilities, one-color and two-color states in coupled single-mode lasers [CLE14][SEI17] | L. Ermoneit | CR |
| 06.06. | Strongly coupled photonic crystal nanolasers [MAR16b][HAM15] | K. Barkenmeyer | SM |
| Achtung verlegt auf Donnerstag 14.06. um 16:15 Uhr im EW202 | Photonic crystal Fano lasers and quantum noise in nanolasers | Prof. Jesper Mørk | |
| 20.06. | Fällt aus wegen Begutachtung des SFB910 | ||
Achtung verlegt auf Donnerstag 24.05. um 16:15 Uhr im EW202 | Neuro-inspired photonic information processing: the return of optics in computing | Prof. Ingo Fischer | |
| Entfällt | Chimera states in globally coupled laser networks [BOE15][ROE16][BOE16][KOZ01][VLA03] | BL | |
| 11.07. | Why be afraid of state-dependent delays | Prof. Bernd Krauskopf | |
| Die öffentliche Einteilung der Themen findet am 18. April 2018 statt. Vortragsthemen können auch schon vor Beginn der Veranstaltung vergeben werden (bitte dafür an einen Ansprechpartner wenden). | |||
Ansprechpartner
- Prof. Dr. Kathy Lüdge (KL)
- Christoph Redlich (CR)
- Dr. Benjamin Lingnau (BL)
- André Röhm (AR)
- Stefan Meinecke (SM)
Literatur zu den Vorträgen
| [AVI12] | Y. Aviad, I. Reidler, M. Zigzag, M. Rosenbluh, I. Kanter: Synchronization in small networks of time-delay coupled chaotic diode lasers Opt. Express 20, 4352 (2012) | ||
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| [BOE15] | F. Böhm, A. Zakharova, E. Schöll, K. Lüdge: Amplitude-phase coupling drives chimera states in globally coupled laser networks Phys. Rev. E 91, 040901 (R) (2015) | ||
| [BOE16] | F. Böhm, K. Lüdge: Exploiting multi-stability to stabilize chimera states in all-to-all coupled laser networks in Control of Self-Organizing Nonlinear Systems, (Springer, 2016) | |||
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| [CLE14] | Eoin Clerkin, S. O'Brien, A. Amann: Multi-stabilities and symmetry-broken one-colour and two-colour states in closely coupled single-mode lasers Phys. Rev. E 89, 032919 (2014) | ||
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| [FLU09] | V. Flunkert, O. D'Huys, J. Danckaert, I. Fischer, E. Schöll: Bubbling in delay-coupled lasers Phys. Rev. E 79, 065201 (R) (2009) | ||
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| [FLU11b] | V. Flunkert, E. Schöll: Chaos synchronization in networks of delay-coupled lasers: Role of the coupling phases New J. Phys. 14, 033039 (2012) | ||
| [HAM15] | P. Hamel, S. Haddadi, F. Raineri, P. Monnier, G. Beaudoin, I. Sagnes, A. Levenson, A. M. Yacomotti: Spontaneous mirror-symmetry breaking in coupled photonic-crystal nanolasers Nature Photon. 9, 311 (2015) | |||
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| [HIC11] | K. Hicke, O. D'Huys, V. Flunkert, E. Schöll, J. Danckaert, I. Fischer: Mismatch and synchronization: Influence of asymmetries in systems of two delay-coupled lasers Phys. Rev. E 83, 056211 (2011) | ||
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| [JAV03] | J. Javaloyes, P. Mandel, D. Pieroux: Dynamical properties of lasers coupled face to face Phys. Rev. E 67, 036201 (2003) | ||
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| [KOZ01] | G. Kozyreff, A.G. Vladimirov, P. Mandel: Dynamics of a semiconductor laser array with delayed global coupling Phys. Rev. E 64, 016613 (2001) | ||
| [LAM17] | M. Lamperti, A.M. Perego: Disorder-induced localization of excitability in an array of coupled lasers Phys. Rev. A 96, (2017) | |||
| [MAR16b] | M. Marconi, J. Javaloyes, F. Raineri, A. Levenson, A. M. Yacomotti: Asymmetric mode scattering in strongly coupled photonic-crystal nanolasers Opt. Lett. 14, 5628 (2016) | |||
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| [MES16] | C. Mesaritakis, A. Kapsalis, A. Bogris, D. Syvridis: Artificial Neuron Based on Integrated Semiconductor Quantum Dot Mode-Locked Lasers Sci. Rep. 6, 39317 (2016) | ||
| [NAH13] | M. Nahmias, B. Shastri, A. Tait, P. Prucnal: A Leaky Integrate-and-Fire Laser Neuron for Ultrafast Cognitive Computing IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 19, (2013) | |||
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| [NIX11] | M. Nixon, M. Friedman, E. Ronen, A. Friesem, N. Davidson, I. Kanter: Synchronized Cluster Formation in Coupled Laser Networks Phys. Rev. Lett. 106, 223901 (2011) | ||
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| [NIX12] | M. Nixon, M. Fridman, E. Ronen, A. A. Friesem, N. Davidson, I. Kanter: Controlling Synchronization in Large Laser Networks Phys. Rev. Lett. 108, 214101 (2012) | ||
| [OHT15] | J. Ohtsubo, R. Ozawa, M. Nanbu: Synchrony of small nonlinear networks in chaotic semiconductor lasers Jpn. J. Appl. Phys. 072702 (2015) | |||
| [PER16] | A.M. Perego, M. Lamperti: Collective excitability, synchronization, and array-enhanced coherence resonance in a population of lasers with a saturable absorber Phys. Rev. A 94, (2016) | |||
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| [PUZ17] | D. Puzyrev, A.G. Vladimirov, A. S. Pimenov, S. V. Gurevich, S. Yanchuk: Bound Pulse Trains in Arrays of Coupled Spatially Extended Dynamical Systems Phys. Rev. Lett. 119, 163901 (2017) | ||
|
| [ROE16] | A. Röhm, F. Böhm, K. Lüdge: Small chimera states without multistability in a globally delay-coupled network of four lasers Phys. Rev. E 94, 042204 (2016) | ||
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| [SEI17] | M. Seifikar, A. Amann, F. H. Peters: Emergence of stable two-colour states in mutually delay-coupled lasers EPJ Web of Conferences 139, (2017) | ||
| [VLA03] | A.G. Vladimirov, G. Kozyreff, P. Mandel: Synchronization of weakly stable oscillators and semiconductor laser arrays EPL (Europhysics Letters) 61, 613 (2003) | |||
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| [YAN04c] | S. Yanchuk, K. R. Schneider, Lutz Recke: Dynamics of two mutually coupled semiconductor lasers: Instantaneous coupling limit Phys. Rev. E 69, 056221 (2004) |
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