纳米线激光器中自诱导的超快电子-空穴等离子体温度振荡
介观与纳米尺度物理
2023-10-09 v4 光学
摘要
纳米线激光器可单片且位点选择性地集成到硅光子电路中。为评估其在超快光电子器件中的全部潜力，详细理解其激射动力学至关重要。然而，其谐振腔几何结构以及介导光子、电子和声子子系统之间能量交换的微观过程所起的作用在很大程度上尚未被探索。在此，我们采用实验与理论相结合的方法研究了 GaAs-AlGaAs 核壳纳米线激光器在低温下的动力学。我们的结果表明，这些纳米线（NW）激光器表现出频率在 160 GHz 至 260 GHz 之间的持续强度振荡。作为 underlying 物理机制，我们识别出由光生载流子加热与经由声子散射冷却之间的动态竞争所产生的自诱导电子-空穴等离子体温度振荡。这些动力学与激射模式和增益材料之间的强相互作用密切相关，而这种强相互作用源于这些激光器的波长尺度尺寸。我们预期我们的结果可催生用于芯片集成纳米级半导体激光器超快强度和相位调制的新方法。
引用
@article{arxiv.2108.11784,
title = {Self-induced ultrafast electron-hole plasma temperature oscillations in nanowire lasers},
author = {Andreas Thurn and Jochen Bissinger and Stefan Meinecke and Paul Schmiedeke and Sang Soon Oh and Weng W. Chow and Kathy Lüdge and Gregor Koblmüller and Jonathan J. Finley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.11784},
year = {2023}
}
备注
Revised manuscript