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2.9THz束缚态向连续态跃迁量子级联激光器研制

万文坚 尹嵘 谭智勇 王丰 韩英军 曹俊诚

2.9THz束缚态向连续态跃迁量子级联激光器研制

万文坚, 尹嵘, 谭智勇, 王丰, 韩英军, 曹俊诚
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  • 采用气源分子束外延技术生长了GaAs/AlGaAs束缚态向连续 态跃迁的太赫兹量子级联激光器材料, 基于半绝缘等离子体波导工艺制作了太赫兹量子级联激光器. 测量了激光器的发射光谱和功率-电流-电压关系曲线, 研究了器件的激光特性. 器件激射频率约2.95 THz, 脉冲模式下, 最高工作温度为67 K. 连续波模式下, 阈值电流密度最低为230 A/cm2, 最大光输出功率1.2 mW, 最高工作温度为30 K.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划 (863计划) (批准号: 2011AA010205)、国家自然科学基金 (批准号: 61131006, 61021064)、国家重大科学仪器设备开发专项(批准号: 2011YQ150021)、国家科技重大专项 (批准号: 2011ZX02707)、中国科学院知识创新工程重要方向性项目(批准号: YYYJ-1123-1) 和上海市基础研究重点基金 (批准号: 10JC1417000)资助的课题.
    [1]

    Cao J C 2006 Physics 35 632 (in Chinese) [曹俊诚 2006 物理 35 632]

    [2]

    Ma Y R, Guo S F, Duan S Q 2012 Chin. Phys. B 21 037804

    [3]

    Fu A B, Hao M R, Yang Y, Shen W Z, Liu H C 2013 Chin. Phys. B 22 026803

    [4]

    Williams B S 2007 Nat. Photon. 1 517

    [5]

    Cao J C, Li H, Han Y J, Tan Z Y, L J T, Luo H, Laframboise S, Liu H C 2008 Chin. Phys. Lett. 25 953

    [6]

    Liu J Q, Chen J Y, Liu F Q, Li L, Wang L J, Wang Z G 2010 Chin. Phys. Lett. 27 104205

    [7]

    Kumar S 2011 IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 17 38

    [8]

    Wang T, Liu J Q, Chen J Y, Liu Y H, Liu F Q, Wang L J, Wang Z G 2013 Chin. Phys. Lett. 30 064201

    [9]

    Köhler R, Tredicucci A, Beltram F, Beere H E, Linfield E H, Davies A G, Ritchie D A, Iotti R C, Rossi F 2002 Nature 417 156

    [10]

    Faist J, Beck M, Aellen T, Gini E 2001 Appl. Phys. Lett. 78 147

    [11]

    Barbieri S, Alton J, Beere H E, Fowler J, Linfield E H, Ritchie D A 2004 Appl. Phys. Lett. 85 1674

    [12]

    Williams B S, Callebaut H, Kumar S, Hu Q, Reno J L 2003 Appl. Phys. Lett. 82 1015

    [13]

    Li H, Han Y J, Tan Z Y, Zhang R, Cao J C Acta Phys. Sin. 59 2169 (in Chinese) [黎华, 韩英军, 谭智勇, 张戎, 曹俊诚 2010 物理学报 59 2169]

    [14]

    Chang J, Li H, Han Y J, Tan Z Y, Cao J C 2009 Acta Phys. Sin. 58 7083 (in Chinese) [常俊, 黎华, 韩英军, 谭智勇, 曹俊诚 2009 物理学报 58 7083]

    [15]

    Kohen S, Williams B S, Hu Q 2005 J. Appl. Phys. 97 053106

    [16]

    Lu X X, Luo H W, Yao R H, Lin Z C 2008 Microelectronics 38 469 (in Chinese) [路香香, 罗宏伟, 姚若河, 林志成 2008 微电子学 38 469]

  • [1]

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    Ma Y R, Guo S F, Duan S Q 2012 Chin. Phys. B 21 037804

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    Fu A B, Hao M R, Yang Y, Shen W Z, Liu H C 2013 Chin. Phys. B 22 026803

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    Williams B S 2007 Nat. Photon. 1 517

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    Cao J C, Li H, Han Y J, Tan Z Y, L J T, Luo H, Laframboise S, Liu H C 2008 Chin. Phys. Lett. 25 953

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    Liu J Q, Chen J Y, Liu F Q, Li L, Wang L J, Wang Z G 2010 Chin. Phys. Lett. 27 104205

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    Wang T, Liu J Q, Chen J Y, Liu Y H, Liu F Q, Wang L J, Wang Z G 2013 Chin. Phys. Lett. 30 064201

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    Köhler R, Tredicucci A, Beltram F, Beere H E, Linfield E H, Davies A G, Ritchie D A, Iotti R C, Rossi F 2002 Nature 417 156

    [10]

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    Li H, Han Y J, Tan Z Y, Zhang R, Cao J C Acta Phys. Sin. 59 2169 (in Chinese) [黎华, 韩英军, 谭智勇, 张戎, 曹俊诚 2010 物理学报 59 2169]

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    Chang J, Li H, Han Y J, Tan Z Y, Cao J C 2009 Acta Phys. Sin. 58 7083 (in Chinese) [常俊, 黎华, 韩英军, 谭智勇, 曹俊诚 2009 物理学报 58 7083]

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    Lu X X, Luo H W, Yao R H, Lin Z C 2008 Microelectronics 38 469 (in Chinese) [路香香, 罗宏伟, 姚若河, 林志成 2008 微电子学 38 469]

  • [1] 黎华, 韩英军, 谭智勇, 张戎, 曹俊诚. 半绝缘等离子体波导太赫兹量子级联激光器工艺研究. 物理学报, 2010, 59(3): 2169-2172. doi: 10.7498/aps.59.2169
    [2] 常俊, 黎华, 韩英军, 谭智勇, 曹俊诚. 太赫兹量子级联激光器材料生长及表征. 物理学报, 2009, 58(10): 7083-7087. doi: 10.7498/aps.58.7083
    [3] 张会云, 刘蒙, 张玉萍, 申端龙, 吴志心, 尹贻恒, 李德华. 连续波抽运气体波导产生太赫兹激光的理论研究. 物理学报, 2014, 63(2): 020702. doi: 10.7498/aps.63.020702
    [4] 周康, 黎华, 万文坚, 李子平, 曹俊诚. 太赫兹量子级联激光器频率梳的色散. 物理学报, 2019, 68(10): 109501. doi: 10.7498/aps.68.20190217
    [5] 谭智勇, 陈镇, 韩英军, 张戎, 黎华, 郭旭光, 曹俊诚. 基于太赫兹量子级联激光器的无线信号传输的实现. 物理学报, 2012, 61(9): 098701. doi: 10.7498/aps.61.098701
    [6] 朱永浩, 黎华, 万文坚, 周涛, 曹俊诚. 三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器的远场分布特性. 物理学报, 2017, 66(9): 099501. doi: 10.7498/aps.66.099501
    [7] 李金锋, 万婷, 王腾飞, 周文辉, 莘杰, 陈长水. 太赫兹量子级联激光器中有源区上激发态电子向高能级泄漏的研究. 物理学报, 2019, 68(2): 021101. doi: 10.7498/aps.68.20181882
    [8] 汪静丽, 刘洋, 钟凯. 基于领结型多孔光纤的双芯太赫兹偏振分束器. 物理学报, 2017, 66(2): 024209. doi: 10.7498/aps.66.024209
    [9] 王尘, 许怡红, 李成, 林海军. 高性能SOI基GePIN波导光电探测器的制备及特性研究. 物理学报, 2017, 66(19): 198502. doi: 10.7498/aps.66.198502
    [10] 康达, 罗斌, 闫连山, 潘炜, 邹喜华. 含间隔层的增益导引-折射率反导引平面波导激光器中高阶模式抑制研究. 物理学报, 2018, 67(10): 104204. doi: 10.7498/aps.67.20180138
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-06-25
  • 修回日期:  2013-07-17
  • 刊出日期:  2013-11-05

2.9THz束缚态向连续态跃迁量子级联激光器研制

  • 1. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所, 中国科学院太赫兹固态技术重点实验室, 上海 200050
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划 (863计划) (批准号: 2011AA010205)、国家自然科学基金 (批准号: 61131006, 61021064)、国家重大科学仪器设备开发专项(批准号: 2011YQ150021)、国家科技重大专项 (批准号: 2011ZX02707)、中国科学院知识创新工程重要方向性项目(批准号: YYYJ-1123-1) 和上海市基础研究重点基金 (批准号: 10JC1417000)资助的课题.

摘要: 采用气源分子束外延技术生长了GaAs/AlGaAs束缚态向连续 态跃迁的太赫兹量子级联激光器材料, 基于半绝缘等离子体波导工艺制作了太赫兹量子级联激光器. 测量了激光器的发射光谱和功率-电流-电压关系曲线, 研究了器件的激光特性. 器件激射频率约2.95 THz, 脉冲模式下, 最高工作温度为67 K. 连续波模式下, 阈值电流密度最低为230 A/cm2, 最大光输出功率1.2 mW, 最高工作温度为30 K.

English Abstract

参考文献 (16)

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