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報告題目: A Comprehensive Modeling Strategy of the Dynamics in Mid-Infrared Quantum-Cascade Lasers

報告人: 白靜（Bai Jing） 博士
報告地點：云南財經(jīng)大學(xué)北院卓遠(yuǎn)樓307（統(tǒng)計與數(shù)學(xué)學(xué)院會議室）
報告時間：2017年6月14日（星期三）16：00-17:00

報告主持人：王漢權(quán)教授 統(tǒng)計與數(shù)學(xué)學(xué)院副院長

報告摘要：
Since the first demonstration in 1994, quantum-cascade lasers (QCLs), a type of nanoscale semiconductor lasers, have become one of the most important solid-state mid-infrared (MIR) coherent light sources for various applications in environment sensing, medical diagnosis, and defense and free-space communication. The dynamics analysis and stable pulse progression of MIR QCLs are crucial for QCLs to have reliable performance in these applications. An explicit description of dynamics of QCLs is inevitably complicated when compared to conventional lasers due to the unique combination of ultrafast carrier scatterings and gain recovery, giant nonlinearities and dispersion effects in a QCL medium.
In this talk, we will present a comprehensive modeling strategy for dynamic behaviors in MIR QCLs. The model is built based on the Maxwell-Bloch formulism accounting for all the aforementioned physical phenomena in a typical QCL medium. The QCL pulse evolution is numerically simulated by the finite difference method with prior nondimensionalization treatment, which is necessary for the convergence of solutions. Results obtained bring insights into the individual effect from each physical phenomenon on the QCL pulse progression as well as the interplay among various phenomena. In addition, we investigated the influence of cavity configurations on QCL dynamic behaviors by applying the model on two most important types of QCL cavities, i.e., the ring cavity and the Fabry-Perot cavity. Outcomes from this research could provide design guidance on the lasing pulse shortening and spectrum bandwidth control of MIR QCLs for various applications.

報告人簡介：
白靜博士系美國明尼蘇達(dá)大學(xué)德盧斯（Duluth）分校電氣工程系副教授與研究生部主任。于2007年在美國佐治亞理工學(xué)院電子與計算機工程系取得博士學(xué)位之后即赴明大工作。在此之前，于2003年取得佐治亞理工學(xué)院電子與計算機工程碩士學(xué)位，1999年在新加坡南洋理工大學(xué)取得機械工程碩士學(xué)位，1996年在清華大學(xué)取得機械工程本科學(xué)位。1999年至2001年，南洋理工大學(xué)微米技術(shù)中心任研究員。白靜教授目前的研究主攻方向包括納米光電子和太陽能器件，非線性光學(xué)，生物醫(yī)學(xué)工程，以及微機電系統(tǒng)器件。研究領(lǐng)域涉及基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用，研究曾獲得包括美國國家自然科學(xué)基金和明尼蘇達(dá)大學(xué)研究院等多個部門的基金支持，并發(fā)表了50多篇國際頂級期刊雜志及會議論文。2012年獲得學(xué)校工程科學(xué)學(xué)院優(yōu)秀教師獎。白靜教授曾多次擔(dān)任美國和瑞士自然科學(xué)研究基金申請審閱人，多個國際會議組委會成員及負(fù)責(zé)人以及多家國際著名期刊雜志審稿人，為美國光學(xué)學(xué)會，美國物理學(xué)會，美國電氣和電子工程師學(xué)會，國際光學(xué)及光電子學(xué)會會員。