太赫兹量子级联激光器中共振隧穿输运的相干性
介观与纳米尺度物理
2009-12-16 v1
摘要
我们发展了简单的密度矩阵模型来描述量子级联激光器(QCL)共振隧穿(RT)输运中相干性的作用。具体而言，我们研究了激光能级与其他能级之间的相干耦合对输运特性和增益谱的影响。在论文的第一部分，我们使用三能级密度矩阵模型得到了QCL中通过注入势垒的电流输运的有用解析表达式。推导出了激光阈值处电流-电压特性曲线斜率不连续性的表达式。该值被证明是阈值处粒子数反转的直接度量，并推翻了先前认为它代表激光能级寿命比的观点。在论文的第二部分，我们使用密度矩阵计算了共振声子太赫兹QCL设计的增益谱。下辐射能级双线的大反交叉反映在由于相干RT辅助抽运过程导致的宽增益线宽中。在某些偏置条件下，增益谱呈现双峰，这与实验观测结果一致。
引用
@article{arxiv.0910.2959,
title = {Coherence of resonant-tunneling transport in terahertz quantum-cascade lasers},
author = {Sushil Kumar and Qing Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:0910.2959},
year = {2009}
}
备注
14 pages, 13 figures