利用片上溶液加工石墨烯-量子级联激光器耦合腔架构的太赫兹频率梳
光学
2020-11-24 v1 介观与纳米尺度物理
应用物理
摘要
在太赫兹（THz）频段设计具有超宽增益谱且能完全补偿群速度色散的量子级联激光器（QCLs），是研制远红外单片微型光频梳合成器（FCS）的基本需求。在太赫兹QCL中，由子带间增益介质本征三阶极化率驱动的四波混频，可使光学模式自锁相，实现稳定梳状运行，尽管动态范围受限（约为激光器工作范围的20%）。在此，我们设计了微型太赫兹FCS，其由异质太赫兹QCL与紧密耦合的片上溶液加工石墨烯可饱和吸收反射镜集成而成，该反射镜在四波混频不再提供色散补偿时仍能保持激射模式间的相位相干。这使得我们能够演示出高功率（8 mW）、具有超过90个光学模式、覆盖激光器工作范围55%以上的FCS。此外，本文展示了稳定的注入锁定，为高精度可调宽带光谱学与量子计量等若干关键应用带来影响铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2011.11491,
title = {Terahertz frequency combs exploiting an on-chip solution processed graphene-quantum cascade laser coupled-cavity architecture},
author = {F. P. Mezzapesa and K. Garrasi and J. Schmidt and L. Salemi and V. Pistore and L. Li and A. G. Davies and E. H. Linfield and M. Riesch and C. Jirauschek and T. Carey and F. Torrisi and A. C. Ferrari and M. S. Vitiello},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.11491},
year = {2020}
}
备注
31 pages, 11 figures, to be published in ACS Photonics