戻り光のある半導体レーザーにおけるスケール不変性を持つ発振挙動

摘要

戻り光のある半導体レーザーの発振挙動には複雑なダイナミクスが内包されており、周期および準周期的な発振、さらに光乱流と呼ばれるカオス的な光放出挙動が発現することが知られている。本研究では、このような周期およびカオス的な挙動に加えて、自己組織化臨界現象に特有なベキ乗則にしたがうスケール不変性を持つ間欠的な光放出挙動が発現しうることを、数値シミュレーションおよび実験において検証する。数値シミュレーションにおいては、複素電場とキャリア密度についての遅延微分方程式(Lang-Kobayashi 方程式)を4 次のRunge-Kutta 法を用いて数値積分した。入力電流値をレーザー発振閾値近傍とし、戻り光強度および遅延時間は十分に大きくとった。