لیزرهای نیم رسانا به‎دلیل حجم کوچک و زمان پاسخ‎دهی نسبتا کوتاه، مدتی است که به‎عنوان کاندیدای مناسبی برای کاربردهای پردازش اطلاعات مطرح هستند. از این میان ها، که از ابعاد میکرومتری و تکنولوژی ساخت سهل‎الوصول‎تری برخوردار هستند، جایگاه مهمی را در پژوهش‎ها به خود اختصاص داده‎اند. دینامیک غیرخطی ها از این‎رو حائز اهمیت شده‎اند که نیازهای روبه رشد عصر اطلاعات، بهینه ‎سازی پارامترهای چنین لیزرهایی را جهت بهبود عملکرد آن در مخابرات و پردازش نوری می‎طلبد. یکی از پارامترهای ذاتی لیزرهای نیم‎رسانا نوسانات واهلشی ذاتی آن‎هاست که هم می‎تواند یک عامل محدود کننده باشد و هم یک عامل مفید. محدود کننده از این جهت که زمان پاسخ‎دهی لیزر توسط این نوسانات تحت‎الشعاع قرار می‎گیرد و می‎تواند عامل مخربی در پردازش سریع اطلاعات باشد. پارامتر نرخ میرایی که در واقع از فرکانس نوسانات واهلشی مشتق می‎شود می‎تواند برای بهینه‎سازی لیزر نیم‎رسانا موردمطالعه قرار گیرد. این نوسانات واهلشی از این جهت می‎توانند مفید واقع شوند که ایده‎ی رزونانس کردن عوامل تحریک کننده لیزر با فرکانس آن‎ها نوید نتایج قابل توجهی را در این زمینه می‎دهد. عوامل تحریک کننده لیزرهای نیم‎رسانا، به‎ویژه ها، پرتو میدان تزریقی و جریان پمپاژ می‎باشند. البته های با جاذب اشباع‎پذیر که دارای مزایای مختص به خودشان هستند از پرتوی تزریقی خارجی بهره نمی‎گیرند و در واقع این نقش به عهده‎ی دو ماده، متفاوت فعال و جاذب داخل کاواک می‎باشد. اما آن‎چه که در این پروژه مطرح است افزودن پرتو خارجی به بوده که درجه‎ی آزادی سیستم را به نوعی کاهش می‎دهد. اختلاف فرکانس بین پرتو تزریقی و فرکانس رزونانس کاواک لیزر منجر به مطرح شدن مفاهیمی چون قفل‎شدگی تزریق و ناپایداری هوپف می‎شود که می‎تواند نوسانات واهلشی میرا یا نامیرا را به‎وجود آورد. مطالعه این نوسانات و دینامیک سیستم در حضور سالیتون‎های کاواک قدم اول در این پایان‎نامه محسوب می‎شود. از طرحی برای ایجاد رزونانس بین عوامل تحریک کننده سیستم نیاز به مدولاسیون هارمونیک آن‎ها در فرکانس واهلشی سیستم داریم. برای این منظور دو روش مورد مطالعه قرار خواهد گرفت، مدولاسیون مستقیم و غیر مستقیم. منظور از مدولاسیون مستقیم، مدولاسیون پرتو نگه دارنده و غیر مستقیم مدولاسیون جریان است. مطالعه دینامیک سالیتون‎های کاواک و طرح‎های نوری در حضور چنین مدولاسیون‎هایی مدنظر است که با مطالعه مکانیسم‎های قفل‎شدگی و ناپایداری هوپف همراه خواهد بود. به‎دلیل وجود بهره‎ی نوری بیشتر در سالیتون‎های کاواک نسبت به نقاط عادی در صفحه‎ی عرضی لیزر نیم‎رسانا، انتظار می‎رود که نتایج بهتری از پاسخ سالیتون‎های کاواک به مدولاسیون مستقیم و غیرمستقیم به‎دست آید.