和次射频射频注入锁定THz的元表面量子级联VECSEL

科学领域:

• 太赫兹 (THz) 光子学
• 半导体激光器半导体激光器
• 非线性光学是非线性光学.

背景情况:

• 量子级联垂直外腔表面发射激光器 (QC-VECSEL) 是THz应用的有希望的来源.
• 控制THz激光器的输出频谱和动态对于先进的应用至关重要.
• 射频 (RF) 注射锁定是一种用于稳定和控制激光发射的技术.

研究的目的:

• 在THz QC-VECSEL中演示和研究和亚射频注入锁定.
• 探索不同注射锁定顺序下的调制依赖行为,光谱扩展和锁定带宽.
• 用半古典理论模型解释观察到的激光动态.

主要方法:

• 一个THz QC-VECSEL的射频注入锁定试验设置.
• 调整射频注射频率相对于腔体的往返频率,以实现和次锁定.
• 发射THz辐射的光谱分析,包括带宽测量.
• 在理论分析中应用半经典的麦克斯韦密度矩阵形式主义.

主要成果:

• 在同一THz QC-VECSEL设备中成功展示了和亚射频注入锁定.
• 通过调整射频注入频率来观察不同的和次顺序.
• 和注入锁定导致光谱带宽超过200 GHz.
• 对不同锁定顺序的特征是依赖于调制的行为,包括光谱扩展和锁定带宽.

结论:

• 射频注入锁定可以有效地控制THz QC-VECSEL的光谱特性.
• 实验结果很好地解释了半经典的麦克斯韦密度矩阵模型,验证了其适用于QC-VECSEL动态的可用性.
• 这项工作突出了通过先进的注入锁定技术来调整和控制THz源的潜力.