通过集成子带极化激元漂白实现芯片级太赫兹频率梳
光学
2021-05-18 v1
摘要
量子级联激光器（QCLs）代表了量子工程的杰出成就，并能够从电偏置半导体异质结构直接产生太赫兹（THz）频率辐射。其大光谱带宽、高输出功率和量子极限线宽促进了通过主动锁模产生THz脉冲，以及通过腔内四波混频被动产生光学频率梳（FCs），尽管工作区间受限。在此，我们构想了一种用于产生高功率（10 mW）THz频率梳的集成架构，包含利用子带腔极化激元的超快THz极化激元反射器，以及宽带（2.3-3.8 THz）异构THz QCL。量子级联激光器（QCLs）代表了量子工程的杰出成就，并能够从电偏置半导体异质结构直接产生太赫兹（THz）频率辐射。通过在集成几何中调控群延迟色散，并利用基于子带的THz极化激元的光致漂白，我们展示了QCL发射的光谱重塑，以及在高达38%的工作动态范围内稳定的频率梳运行，其特征为单一且窄（低至700 Hz）的模间拍频。我们的概念为基于超快极化激元动力学的新型紧凑、低成本、电驱动芯片级频率梳源提供了设计指南，为产生锁模THz微激光器铺平道路，这将对超快科学、数据存储、高速通信和光谱学等广泛应用产生重大影响。
引用
@article{arxiv.2105.07643,
title = {Chip-scale terahertz frequency combs through integrated intersubband polariton bleaching},
author = {Francesco P. Mezzapesa and Leonardo Viti and Lianhe Li and Valentino Pistore and Sukhdeep Dhillon and A. Giles Davies and Edmund Linfield and Miriam S. Vitiello},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.07643},
year = {2021}
}
备注
18 Pages, 7 figures, This is the authors' version of the article submitted to Laser & Photonics Reviews and accepted for publication (2021, 2000575)