具有非共振微波注入的宽带太赫兹量子级联激光器双光梳源

宽带双光梳光谱因其高光谱分辨率、快速探测等独特优势而受到越来越多的关注。尽管双光梳技术在红外波段相对成熟，但由于缺乏高性能宽带太赫兹双光梳源，目前尚不能商业化用于太赫兹波段的实际应用。在太赫兹频段，电泵浦量子级联激光器（QCL）是双光梳运行的合适候选。然而，自由运转的太赫兹 QCL 双光梳源通常显示出有限的光带宽（$\sim$100-200 GHz）。尽管共振微波注入锁定已广泛用于通过在腔往返频率调制激光驱动电流来展宽太赫兹 QCL 的发射光谱，但由于共振注入和非理想微波电路引起的大相位噪声，难以用于展宽双光梳带宽。因此，获得能充分利用激光增益带宽的宽带太赫兹双光梳源具有挑战性。在此，我们采用非共振微波注入显著展宽发射于约 4.2 THz 的太赫兹 QCL 双光梳源的双光梳带宽。测得的光学双光梳带宽从自由运转的 147 GHz 展宽至非共振注入下的 $>$450 GHz。双光梳带宽的展宽通过滤波器和 GaAs 标准具的透射测量得到实验证实。通过基于速率方程模型的简单数值分析，我们解释了非共振微波注入下的宽带双光梳运行可能源于更宽的激射带宽和更高程度的相位匹配。