在全工作区间内作为太赫兹频率梳运行的均匀量子级联激光器
光学
2021-04-05 v1
摘要
我们报道了一种发射太赫兹（THz）频率的均匀量子级联激光器（QCL），其总光谱发射宽度约 0.6 THz，中心频率约 3.3 THz，电流密度动态范围 ，连续波输出功率 7 mW。对模间拍频的分析揭示，该激光器在其整个工作区间内均作为光学频率梳（FC）合成器运行，多达 36 个光学活跃激光模式，每根梳齿提供约 200 μW 的光功率，这一功率水平迄今在任何 THz QCL FC 中均未实现。在 240 A/cm² 的电流密度范围内，甚至跨越负微分电阻区，均观察到稳定且窄的单拍频，最小线宽达 500 Hz。我们进一步证明，该 QCL 频率梳可在模间拍频频率处用中等 RF 功率注入锁定，锁定范围达 1.2 MHz。在全电流密度动态范围内、无需任何外部色散补偿机制即实现 QCL 中稳定的 FC 运行，使得我们所提出的均匀 THz QCL 成为需要模式跳变电调谐及频率和相位抖动严格控制的计量应用的理想工具。
引用
@article{arxiv.2104.00915,
title = {Homogeneous quantum cascade lasers operating as Terahertz frequency combs over their entire operational regime},
author = {Alessandra Di Gaspare and Leonardo Viti and Harvey E. Beere and David D. Ritchie and Miriam S. Vitiello},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.00915},
year = {2021}
}
备注
11 Pages, 5 Figures. This is the authors' version of the submitted article, published in its final form at https://doi.org/10.1515/nanoph-2020-0378