تاثیر مواد چپگرد و راستگرد غیرخطی موجود در کاواک خارجی بر دینامیک یک لیزر نیمه رسانا
چکیده
گذردهی الکتریکی و تراوایی مغناطیسی یک محیط، یک اصل اساسی در پاسخ ماکروسکپیک محیط به میدانهای الکترومغناطیسی می باشد. اخیرا دسته دیگری از عناصر با ویژگی خاص اپتیکی ساخته شده اند.این مواد که به مواد مغناطیسی چپگرد(lhm ) معروف شده اند قطعا نقش مهمی را در آینده تکنولوژی بشریت بازی خواهند کرد. به عبارت دیگر مواد چپگرد موادی هستند که خواص الکترومغناطیسی آنها با خواص الکترومغناطیسی مواد موجود در طبیعت متفاوت می باشد. به همین علت به آنها فرامواد اطلاق می شود. لازم به ذکر است که از وجود چنین موادی در طبیعت آگاهی وجود ندارد. ساخت چنین موادی همراه با منفی شدن ضریب نفوذ پذیری مغناطیسی و گذردهی الکتریکی می باشد. یعنی در این گونه مواد ?? <0 و ??<0 می باشد. یک ویژگی شگفت آور مواد چپگرد توانایی در تقویت امواج ناپایدار است. این موضوع امکان استفاده از مواد چپگرد را در ساخت لنزهای عالی میسر می سازد. با این حال اخیرا کامپوزیت های ساخت بشر آماده شده اند که در یک دامنه فرکانس خاص گذردهی و نفوذپذیری منفی موثر را نشان می دهند. از خواص مواد چپگرد می توان به نتایج ثبت شده از جمله اینکه سطح مشترک بین یک خلاء و چپگرد ممکن است ارسال عالی را میسر کند و یا وجود موجهای الکترومغناطیسی سطحی واقع در سطح مشترک خلاء و مواد چپگرد و استفاده از این مواد در ساخت سیستم های چند لایه اشاره کرد. تمامی مثالهای فوق نشاندهنده تفاوت کیفی الکترومغناطیسی مواد چپگرد با مواد مرسوم دی الکتریکی یا فلزی هستند. این مواد مصنوعی بطور معمول از ردیف فیلم های فلزی تشکیل می شوند و امواج را در فرکانس های تشدیدی، بطور غیر منتظره ای کاملا از خود عبور می دهند. تاکنون مطالعات گسترده ای در زمینه خواص خطی و غیرخطی مواد چپگرد و راستگرد (rhm ) انجام شده است [12-1]. اما آنچه که در این مطالعات مورد اهمیت قرار نگرفته نحوه تاثیر این محیط ها بر شدت، دینامیک و مشخصات اپتیکی میدان خروجی لیزرهای نیمه رسانا می باشد. در واقع از آنجائیکه لیزرهای نیمه رسانا از لحاظ تنوع دینامیکی جزء پرکاربردترین لیزرها می باشند، مطالعه بر روی این اندرکنش ها بین مواد فعال اپتیکی به عنوان کاواک خارجی از اهمیت بالایی برخوردار است. طراحی کاواک های دولایه بر پایه مواد داری خاصیت ایجاد قطبش چپگرد و راستگرد می تواند شرایط جدیدی را از نقطه نظراندر کنش میدان لیزری با این مواد پدید آورد. لازم به ذکر است که در سالهای اخیر مطالعات گسترده ای بر روی ساختاری از لیزرهای نیمه رسانا صورت گرفته است که دارای گسیل سطحی از یک کاواک خارجی عمودی با پسخوراند نوری قطبیده می باشند [13].