无人工局域基组的量子级联激光器密度矩阵建模：一种广义散射方法
介观与纳米尺度物理
2017-08-28 v4
摘要
我们推导了一种量子级联激光器(QCLs)的密度矩阵(DM)理论，该理论通过广义散射超算符描述散射对相干性的影响。该理论能够使用明确的能量本征态而非大多数先前DM模型所需的特设局域基态，对QCLs进行定量建模，包括局域化和隧穿效应。我们的微观散射方法也消除了对唯象跃迁或退相速率的需求。我们讨论了该理论的物理解释与数值实现，给出了一系列能量分辨和热力平均的方程，可用于详细或紧凑的器件建模。我们通过模拟一种高性能共振声子太赫兹(THz) QCL设计来阐明该理论的应用，该设计使用传统DM方法无法轻松或准确建模。我们表明，该理论包含相干性对于描述与实验一致的局域化和隧穿效应至关重要。
引用
@article{arxiv.1705.03072,
title = {Density Matrix Modeling of Quantum Cascade Lasers without an Artificially Localized Basis: A Generalized Scattering Approach},
author = {Andrew Pan and Benjamin A. Burnett and Chi On Chui and Benjamin S. Williams},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.03072},
year = {2017}
}
备注
20 pages, 9 figures, final version in Physical Review B