中红外量子级联激光下子带间跃迁的低强度饱和
光学
2025-11-10 v3 介观与纳米尺度物理
应用物理
摘要
我们证明，中红外子带间跃迁的吸收饱和可被设计为在约 10-20 kWcm 的中等光强下及室温下发生。该结构由金属-半导体-金属贴片阵列构成，其中承载一个精心设计的 253 nm 厚 GaAs/AlGaAs 半导体异质结构。在低入射强度下，该结构工作于强光-物质耦合 regime，并在接近 8.9 m 波长处呈现两个吸收峰。饱和表现为随入射强度增大而向弱耦合 regime 的过渡——因此变为单峰吸收。与耦合模理论模型的比较解释了实验数据，并允许推断相关系统参数。当泵浦激光调谐至腔频率时，反射率随入射强度增大而减小。反之，当激光调谐至极化激元频率时，反射率随入射强度非线性增大。因此在那些波长处，该系统模拟了中红外波段可饱和吸收镜（SESAM）的行为，而该技术目前尚属空白。
引用
@article{arxiv.2212.11641,
title = {Low intensity saturation of an ISB transition by a mid-IR quantum cascade laser},
author = {Mathieu Jeannin and Eduardo Cosentino and Stefano Pirotta and Mario Malerba and Giorgio Biasiol and Jean-Michel Manceau and Raffaele Colombelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.11641},
year = {2025}
}