空间非均匀半导体激光器的量子麦克斯韦-布洛赫方程
光学
2009-10-31 v2 adap-org
凝聚态物理
适应与自组织系统
量子物理
摘要
我们给出空间非均匀半导体激光器件中的量子麦克斯韦-布洛赫方程（QMBE）。QMBE 由完全量子力学算符动力学导出，描述光场与带隙附近电子和空穴量子态的相互作用。通过考虑场-场关联与场-偶极关联，QMBE 包含了引起自发辐射与放大自发辐射的量子噪声效应。特别地，自发辐射源通过将偶极-偶极关联分解为电子与空穴密度的乘积得到。QMBE 针对通用器件、边发射激光器与垂直腔面发射激光器建立，为详细分析此类激光二极管近场与远场图案中的空间相干性提供了起点。给出了 QMBE 所描述的增益与自发辐射谱的解析表达式。这些结果应用于宽面激光器的情况，推导出依赖频率与载流子密度的自发辐射因子 beta 以及阈值附近远场图案的演化。
引用
@article{arxiv.physics/9807011,
title = {Quantum Maxwell-Bloch equations for spatially inhomogeneous semiconductor lasers},
author = {Holger F. Hofmann and O. Hess},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/9807011},
year = {2009}
}
备注
22 pages RevTex and 7 figures, submitted to Phys.Rev.A, revisions in abstract and in the discussion of temporal coherence