宽带量子级联激光器的动力学：从混沌到相干动力学与锁模
光学
2018-02-14 v1
摘要
在一个基于有效半导体 Maxwell-Bloch 方程的模型中，研究了多模量子级联激光器的动力学，该模型涵盖了辐射-介质相互作用的关键特征，如非对称、频率依赖的增益和折射率，以及由 Henry 因子提供的相位-振幅耦合。通过考虑自由光谱范围和 Henry 因子的作用，我们发展了合适的判据，以识别在阈值附近使激光器发射的行波失稳并导致混沌或规则多模动力学的条件。在后一种情况下，我们的模拟表明，场振荡与沿激光腔传播的自约束结构相关联，从而在锁模和孤波传播之间建立了桥梁。此外，我们展示了偏置电流的射频调制如何导致主动锁模，从而产生高对比度的皮秒脉冲。我们的结果与近期关于宽带太赫兹量子级联激光器的实验吻合良好，并可能有助于理解在中红外和太赫兹光谱区域产生超短脉冲和光频梳操作的条件。
引用
@article{arxiv.1710.07529,
title = {Dynamics of a broad-band Quantum Cascade Laser. From chaos to coherent dynamics and mode-locking},
author = {L. L. Columbo and S. Barbieri and C. Sirtori and M. Brambilla},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.07529},
year = {2018}
}