Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-03-16T11:48:24Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3030423 bytes, checksum: 121b1c06c249f60685f65714d1f26c0e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T11:48:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3030423 bytes, checksum: 121b1c06c249f60685f65714d1f26c0e (MD5) Previous issue date: 2014-08-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Here we present a systematic analysis of the dynamics in the frequency of semiconductor lasers in systems under orthogonal optical feedback or external injection, with and without frequency discriminator. We measure the parameter of proportionality between the change of frequency and the power level of the orthogonally polarized light injected into the cavity. We perform an application of this injection technique for frequency sweep that allows varying the frequency in a range of tens of GHz and apply it in an experience of spectroscopy. This technique allows frequency sweep without changing the main laser power, which is fed by another, control laser, whose wavelength is di erent from the principal. We have analyzed the dynamics of the semiconductor laser frequency subject to orthogonal optical feedback and injection in a con guration where a di raction grating works as a spectral lter. Using a di raction grating as frequency discriminator in these systems, we observe a dynamical behavior in the laser emission frequency. / Apresentamos neste trabalho uma an alise sistem atica em rela c~ao a din^amica em frequ^encia de lasers semicondutores em sistemas sob realimenta c~ao e inje c~ao otica ortogonal com e sem discriminador de frequ^encia. Medimos o par^ametro de proporcionalidade entre o deslocamento em frequ^encia e a varia c~ao da pot^encia injetada ortogonalmente na cavidade. Montamos alguns sistemas com a nalidade de varrer a frequ^encia de emiss~ao de um laser semicondutor, explorando con gura c~oes sob inje c~ao otica ortogonal. Entre elas, zemos uma aplica c~ao de uma t ecnica que permite obter uma varia c~ao de dezenas GHz em uma experi^encia de espectroscopia, sem variar a pot^encia de sa da do laser principal o qual e alimentado por outro laser de controle com comprimento de onda diferente do principal. Analisamos a dinamica em frequencia do laser semicondutor sujeito a realimenta cao e inje cao otica ortogonal com uma grade de difra cao empregada como ltro espectral. Usando uma grade de difra cao como discriminador de frequencia nesses sistemas, observamos um comportamento semelhante a uma oscila cao na frequencia.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 1564749 bytes, checksum: f636c3379c524ad8d77d3be5f44c4c36 (MD5) Previous issue date: 2010-06-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / We analyze the dynamics of semiconductor lasers radiation frequency when these lasers are subject to different conditions of optical feedback, and we demonstrate how it is possible to control the emission frequency using the different configurations explored. In the first system studied a semiconductor laser is fed back with light which polarization is orthogonal to the output polarization, spectrally filtered by a cesium atomic vapor. This system, besides presenting an effective technique to stabilize the laser frequency and reduce the laser linewidth, was the first to exhibit frequency bistable and multistable optical regimes with amplitude practically constant. This unique feature opens the way for applications in all-optical FM logical devices. The bistable and multistable regimes are interpreted through a phenomenological model, and, for the bistable regime, we discuss a rate equation model, built taking in account thermal effects and gain saturation. We also present an all-optical frequency switch, the first of his kind. The second system is used to investigate the behavior of the emission frequency of a semiconductor laser with an external cavity, inside which is placed an atomic filter. For different values of the injection current we observe the laser frequency locking in the atomic line, bistability and reproducible frequency instabilities. / Estudamos a dinâmica em frequência da radiação emitida por lasers semicondutores submetidos a diferentes condições de realimentação ótica e demonstramos como é possível o controle da frequência de emissão pelo uso das diferentes configurações exploradas. No primeiro sistema estudado, um laser semicondutor é realimentado por luz com polarização ortogonal á de saída, filtrada espectralmente por vapor atômico de césio. Além de apresentar uma técnica efetiva para estabilização da frequência laser e redução de largura de linha, esse foi o primeiro sistema a exibir regimes de biestabilidade e multiestabilidade ótica exclusivamente em sua frequência, ou seja, com amplitude constante. Essa característica única abre caminho para aplicações desta técnica em dispositivos lógicos FM do tipo tudo ótico . O aparecimento desses regimes é analizado através de um modelo fenomenológico e, para o caso biestável, construímos também um modelo de equações de taxa, onde levamos em conta efeitos térmicos e de saturação de ganho no laser semicondutor. Como aplicação dessa técnica apresentamos o funcionamento de uma chave em frequência do tipo tudo-ótico , a primeira deste gênero. O segundo sistema experimentalmente investigado foi concebido para produzir um comportamento dinâmico da frequência de um laser semicondutor com cavidade estendida quando um filtro atômico é posicionado dentro dessa cavidade. Para diferentes valores da corrente de injeção observamos o travamento da frequência laser na linha atômica, biestabilidade e instabilidades não aleatórias.