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TU Berlin

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AG Nichtlineare Laserdynamik

Lupe [1]

Homepage Prof. Dr. Kathy Lüdge [2]

Wir über uns

Lupe [3]

Wir untersuchen dynamische Instabilitäten, die durch  op­tische Rückkopplung, optische Injektion oder Moden­kopp­lung in Quantenpunkt(QD)- Lasern oder anderen nanostrukturierten Halbleiterlasern entstehen.

Desweiteren modellieren wir optische Verstärker mit dem Ziel der  Optimierung  der Bauele­mente.

Neben den dynamischen Eigenschaften können durch eine korrekte Beschreibung der mikroskopische Streuprozesse und damit verbunden der internen Ladungsträgerdynamik, phänomenologische Parameter wie die Amplituden-Phasen-Kopplung oder die nichtlineare Suszeptibilität bestimmt werden.

Zum Verständnis der Bifurkationsszenarien und der internen Dynamik verwenden wir asymptotische Techniken, Pfadverfolgungsalgorithmen und numerische Methoden. Durch Systemreduktion  können wir näherungsweise analy­ti­sche Ausdrücke gewinnen, die eine direkte Vorhersage experimentell relevanter Parameter­ab­hän­gig­keiten erlauben.

All diese Methodiken und das gewonnene Verständnis kombinieren wir in der Betrachtung komplexer Laser-Netzwerke, um diese auf ihre Rechenleistung zu untersuchen. Hierbei steht das Machine Learning Konzept des Reservoir Computing im Fokus. Zusätzlich zu den schon erwähnten Charakteristiken wird hierbei auch die Abhängigkeit der Rechenleistung von der Topologie und Entropie des Netzwerks untersucht.

News

Next period of SFB 910 (2018)

Lupe [4]

In the next period of our research project we investigate complex laser networks for modern optical computing schemes. Having studied the bifurcation structure of simple laser networks and evaluated their reservoir computing performance, we will develop new concepts to both increase the realism of our numerical simulations with complex gain models and spontaneous emission noise, as well as develop novel analytical tools to study the information processing capabilities of generic oscillator networks with a tailored topology. Global phase space properties, photon distributions as well as entropy-based measures of the dynamics will be evaluated to link the performance to dynamical states and thus gain predictive results for optimization.

Nature Communication (2019)

Lupe [5]

Mutual coupling and synchronization of optically coupled quantum-dot micropillar lasers at ultra-low light levels, link [6]

Optics Express (2018)

Lupe [7]

Multipulse instabilities of a femtosecond SESAM-modelocked VECSEL, link [8]
Cooperation with Prof. U. Keller, ETH Zürich

Nature Communication (2017)

Lupe [9]

Long-term mutual phase locking of picosecond pulse pairs generated by a semiconductor nanowire laser Fulltext [10]

 

Chaotische Lichtpulse in winzigen Quantenbauteilen

Medieninformationen der TU Berlin [11]

PDNOC-2 in Auckland, 6-16 June (2017) [12]

Lupe [13]

The second part of the Tandem Workshop Pattern Dynamics in Nonlinear Optical Cavities (PDNOC-2) takes place from 6-16 June 2017 in Auckland. It is a joined workshop between the Max Planck Institute in Dresden, the New Zealand Institute for Advanced Study (NZIAS) and the Dodd-Walls Centre for Photonics and Quantum Technologies (DWC) in Auckland. Organizers are Neil Broderick, Bernd Krauskopf and Kathy Lüdge. The focus is on pattern formation happening in optically active media, e.g., in different semiconductor cavities, in fiber laser setups or in materials with nonlinear optical properties. Details can be found here [14].

Phys. Rev. Lett 117, 154101 (2016)

Lupe [15]

Suppression of Noise-Induced Modulations in Multidelay Systems [16]

  • Lina Jaurigue, Eckehard Schöll, und Kathy Lüdge
  • veröffentlich am 07.10.2016

 

 

Physik in unserer Zeit

Lupe [17]

Laserlicht auf den Punkt gebracht [18]


[19]
Fulltext

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