【摘要】：結(jié)合實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算研究了太赫茲二級(jí)分布反饋量子級(jí)聯(lián)激光器中的模式競(jìng)爭(zhēng)和功率特性.研究表明,激光器在整個(gè)動(dòng)力學(xué)范圍內(nèi)均穩(wěn)定地工作在橫向及縱向的基模.橫向基模的產(chǎn)生原因是脊條兩側(cè)的吸收邊界有效提高了高階橫模的損耗.縱向基模的產(chǎn)生原因主要是諧振腔內(nèi)基模與高階縱模的電磁場(chǎng)分布交疊較大,并且頻率接近,從而有效避免了增益在空間和頻域的燒孔效應(yīng).此外,激光器的輻射效率隨分布反饋光柵長(zhǎng)度的增加而減小,導(dǎo)致只有在特定的光柵長(zhǎng)度才能獲得最大的輸出功率.該工作有助于高性能單模太赫茲激光器及鎖相激光器陣列的研制.
[Abstract]:The mode competition and power characteristics of terahertz second-order distributed feedback quantum cascade lasers are studied by means of experiments and theoretical calculations. The results show that the laser works stably in the transverse and longitudinal fundamental modes in the whole dynamic range. The reason of the transverse fundamental mode is that the absorption boundary on both sides of the ridge effectively increases the loss of the higher order transverse mode. The main reason for the longitudinal fundamental mode is that the electromagnetic field distribution of the fundamental mode and the high order longitudinal mode are overlapped and the frequency is close to each other, which effectively avoids the hole burning effect of gain in the space and frequency domain. In addition, the radiation efficiency of the laser decreases with the increase of the length of the distributed feedback grating, resulting in the maximum output power can be obtained only at a specific grating length. This work is helpful to the development of high performance single-mode terahertz lasers and phase-locked laser arrays.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所紅外成像材料與器件院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61574149) 中科院“百人計(jì)劃”項(xiàng)目 上海市“浦江人才”計(jì)劃(14PJ1409700)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TN248

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