使用光子集成调制器对太赫兹频率量子级联激光器的功率稳定

科学领域:

• 量子级联激光器的特拉赫兹 (THz) 是量子级联激光器的特拉赫兹 (THz).
• 综合光子学 综合光子学
• 光电子器件是指光电子设备.

背景情况:

• 量子级联激光器 (QCL) 对THz应用至关重要.
• 功率漂移和频率波动限制了QCL的稳定性.
• 精确控制THz辐射对于光谱学和成像学至关重要.

研究的目的:

• 展示一种新的光子集成电路 (PIC) 用于稳定 THz 量子级联激光辐射.
• 为了实现动态功率控制和长期频率锁定.
• 探索激光功率和频率的同时,准独立的控制.

主要方法:

• 使用了一个PIC,包括一个赛道共振器与一个峰波导相结合.
• 实现了一种比例整体控制循环来稳定功率.
• 研究了共振器对激光发射频率扰动的影响.
• 展示了PIC与微加工金属波导模块的集成.

主要成果:

• 实现了动态功率控制,范围为±15%.
• 在600多秒的时间里,表现出稳定的激光锁定.
• 观察到与直接调制相比,激光频率的扰动幅度降低了50%.
• 在与集成模块脉冲运行期间,激光发射线的功率调制得到确认.

结论:

• 开发的PIC结构有效地稳定了THz量子级联激光辐射,防止电力漂移.
• 振荡器-波导合器为激光功率和频率的同时,近乎独立的控制提供了一条途径.
• 进一步与金属波导相集成显示出对先进THz系统开发的前景.