室温扩展波长 InGaAs 光电探测器中的中红外双光子吸收

我们研究了一款商用扩展波长 In$_{0.81}$Ga$_{0.19}$As 光电探测器的非线性光学响应。以发射波长为 $\lambda=4.5~\mu$m 的量子级联激光器作为激发源，在室温下观察到中红外波段的简并双光子吸收。根据测得的双光子光电流信号，我们提取出双光子吸收系数 $\beta^{(2)} = 0.6 \pm 0.2$ cm/MW，与由 $E_g^{-3}$ 标度律所得的理论值一致。考虑到扩展波长 In$_x$Ga$_{1-x}$As 合金所覆盖的宽光谱范围，该结果有望基于双光子吸收在该材料族于 1.8 至 5.6 $\mu$m 波长范围内催生新的应用。