具有高动态范围、异质结构、在宽电流范围内热可调频梳工作的太赫兹量子级联激光器
应用物理
2019-01-28 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
我们报道了发射太赫兹（THz）频率的宽带量子级联激光器（QCLs）的设计，其采用异质有源区方案，电流密度动态范围（Jdr）达 3.2，在 1.3 THz 带宽上显著大于现有最高水平。我们证明所设计的宽带激光器在连续波下作为 THz 光学频率梳合成器工作，最大光输出功率为 4 mW（梳状 regime 下为 0.73 mW）。模间拍频音符图的测量揭示了一个清晰的色散补偿频率梳 regime，其连续延伸超过 106 mA 电流范围（电流密度动态范围 1.24），显著大于类似几何结构下报道的现有最高水平，相应发射带宽为 1.05 THz，且检测到稳定而窄（4.15 KHz）的拍频音符，信噪比为 34 dB。对电学与热学拍频调谐的分析揭示电流调谐系数介于 5 MHz/mA 与 2.1 MHz/mA 之间，温度调谐系数为 -4 MHz/K。通过温度和电流在全部动态范围内调谐 THz QCL 频率梳的能力，为其用作强大的光谱学工具铺平了道路，该工具可提供宽频率覆盖并结合高精度频谱准确度。
引用
@article{arxiv.1901.08851,
title = {High dynamic range, heterogeneous, terahertz quantum cascade lasers featuring thermally-tunable frequency comb operation over a broad current range},
author = {Katia Garrasi and Francesco P. Mezzapesa and Luca Salemi and Lianhe Li and Luigi Consolino and Saverio Bartalini and Paolo De Natale and A. Giles Davies and Edmund H. Linfield and Miriam S. Vitiello},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.08851},
year = {2019}
}