半导体量子阱子带间跃迁相干光学非线性理论
介观与纳米尺度物理
2023-04-11 v3 光学
摘要
我们从理论上研究了受限在半导体量子阱中的电子在接近子带间跃迁共振的电磁辐射作用下的相干非线性响应。我们的方法基于由库仑相互作用电子的Hartree描述导出的含时Schrödinger-Poisson方程。该方程通过标准数值工具求解,并借助近似解析公式对结果进行解释。随着强度增大,我们观察到由于电偶极矩减小及相应的去极化位移抑制所导致的有效共振频率红移。讨论了相干非线性与 incoherent 饱和效应之间的竞争。针对从 mid-IR 到 THz 的不同频段估算了所得光学非线性的强度,着眼于正在进行中的子带间极化激元玻色-爱因斯坦凝聚实验,以及对 mid-IR 和 THz 窗口中单光子发射等量子光学现象的推测性探索。
引用
@article{arxiv.2109.00285,
title = {Theory of coherent optical nonlinearities of intersubband transitions in semiconductor quantum wells},
author = {R. Cominotti and H. A. M. Leymann and J. Nespolo and J. -M. Manceau and M. Jeannin and R. Colombelli and I. Carusotto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.00285},
year = {2023}
}