78 K 下窄束太赫兹等离激元激光器的大范围静态调谐
光学
2016-12-21 v2
摘要
本文展示了一种用于单模金属包层等离激元激光器的新型调谐机制，其中激光器周围介质的折射率与腔内增益介质的折射率以同样的方式影响谐振腔模式。对于单模窄束太赫兹等离激元量子级联激光器（QCL），实现了约 57GHz 的可逆、连续且无跳模调谐，该演示在更为实用的 78K 温度下进行。该调谐基于在已经焊接并引线键合到铜支架上的 QCL 芯片上进行介质（二氧化硅）的后处理沉积/刻蚀。与先前报道的具有定向远场辐射方向的太赫兹 QCL 结果相比，这是一个相当大的调谐范围。调谐的关键使能机制是最近开发的一种用于等离激元激光器的天线反馈方案，该方案导致在激光器腔外生成具有大空间范围的混合表面等离极化激元。详细研究了介质沉积对 QCL 特性的影响，包括对最高工作温度、峰值输出功率和远场辐射方向图的影响。在调谐范围内保持了低发散（<7度）的单瓣光束。由于激光器的光谱和辐射特性对其周围介质的敏感依赖性，天线反馈方案非常适合用于等离激元激光器的调制及其传感应用。
引用
@article{arxiv.1607.06991,
title = {Large static tuning of narrow-beam terahertz plasmonic lasers operating at 78 K},
author = {Chongzhao Wu and Yuan Jin and John L. Reno and Sushil Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.06991},
year = {2016}
}
备注
15 pages, 5 figures, 31 references, with supplementary information