Безынверсное усиление излучения в полупроводниковых наноструктурах: путь к созданию частотно-перестраиваемого лазера дальнего инфракрасного и терагерцового излучения
Кукушкин В.А.1
1Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Поступила в редакцию: 8 апреля 2010 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2010 г.
Предложена схема усилителя или лазера дальнего инфракрасного и терагерцового диапазона на полупроводниковой наноструктуре - сверхрешетке из двойных квантовых ям определенной архитектуры, помещенной в планарный металлический волновод и накачиваемой излучением CO2-лазера. Данная схема основана на безынверсном механизме усиления электромагнитного поля, который позволяет перейти к работе при комнатной температуре (в импульсном режиме) и значительно (более чем в 1.7 раза) менять частоту выходного излучения с помощью простого варьирования интенсивности накачки. Основанный на такой схеме лазер может стать удобным и легко перестраиваемым источником дальнего инфракрасного и терагерцового излучения как для фундаментальных исследований, так и для различных практических приложений.
- J. Faist, F. Capasso, D.L. Sivco, C. Sirtori, A.L. Hutchinson, A.Y. Cho. Science, 264, 553 (1994)
- O. Gauthier-Lafaye, P. Boucaund, F.H. Julien, S. Sauvage, S. Cabaret, J.-M. Lourtioz, V. Thierry-Mieg, R. Planel. Appl. Phys. Lett., 71 (25), 3619 (1997)
- O. Kocharovskaya, P. Mandel, Y.V. Radeonychev. Phys. Rev. A, 45 (3), 1997 (1992)
- A.S. Zibrov, M.D. Lukin, D.E. Nikonov, L. Hollberg, M.O. Scully, V.L. Velichansky, H.G. Robinson. Phys. Rev. Lett., 75 (8), 1499 (1995)
- M. Troccoli, A. Belyanin, F. Capasso, E. Cubukcu, D.L. Sivco, A.Y. Cho. Nature, 433 (7028), 845 (2005)
- M.D. Frogley, J.F. Dynes, M. Beck, J. Faist, C.C. Phillips. Nature Mater., 5, 175 (2006)
- O. Kocharovskaya, Y.V. Radeonychev, P. Mandel, M.O. Scully. Phys. Rev. A, 60 (4), 3091 (1999)
- C.W. Luo, K. Reimann, M. Woerner, T. Elsaesser, R. Hey, K.H. Ploog. Phys. Rev. Lett., 92 (4), 047 402 (2004)
- J.F. Dynes, M.D. Frogley, M. Beck, J. Faist, C.C. Phillips. Phys. Rev. Lett., 94 (15), 157 403 (2005)
- U. Ekenberg. Phys. Rev. B, 40 (11), 7714 (1989)
- Я.И. Ханин. Основы динамики лазеров (М., Наука, 1999) гл. 2, с. 66 [Англ. пер.: Ya.I. Khanin. Fundamentals of Laser Dynamics (Cambridge, Cambridge International Science Publishing, 2004) chap. 2]
- Л. Аллен, Дж. Эберли. Оптический резонанс и двухуровневые атомы (М., Мир, 1978) гл. 2 [Пер. с англ.: L. Allen, J.H. Eberly. Optical Resonance and Two-Level Atoms (N.Y., John Wiley \& Sons, 1975) chap. 2]
- A. Moskova, M. Mosko. Phys. Rev. B, 61 (4), 3048 (2000)
- Q.-S. Zhu, X.B. Wang, Z.T. Zhong, X.C. Zhou, Y.P. He, Z.P. Cao, G.Z. Zhang, J. Xiao, X.H. Sun, H.Z. Yang, Q.C. Du. Phys. Rev. B, 57 (19), 12 388 (1998)
- T. Unuma, M. Yoshita, T. Noda, H. Sakaki, H. Akiyama. J. Appl. Phys., 93 (3), 1586 (2003)
- L. Sirigu, A. Rudra, E. Kapon, M.I. Amanti, G. Scalari, J. Faist. Appl. Phys. Lett., 92 (18), 181 111 (2008)
- L.E. Vorobjev, V.Yu. Panevin, N.K. Fedosov, D.A. Firsov, V.A. Shalygin, A. Seilmeier, S.R. Schmidt, E.A. Zibik, E. Towe, V.V. Kapaev. Semicond. Sci. Technol., 21 (9), 1267 (2006)
- Н. Ашкрофт, Н. Мермин. Физика твердого тела (М., Мир, 1979) т. 1, гл. 1, с. 18 [Пер. с англ.: N.W. Ashcroft, N.D. Mermin. Solid State Physics (N.Y., Holt, Rinehart and Winston, 1976) v. 1, chap. 1]
- T. Ando, A.B. Fowler, F. Stern. Rev. Mod. Phys., 54 (2), 437 (1982)
- S. Adachi. J. Appl. Phys., 58 (3), R1 (1985)
- G. Bastard. Phys. Rev. B, 24 (10), 5693 (1981)
- C. Walther, G. Scalari, J. Faist, H. Beere, D. Ritchie. Appl. Phys. Lett., 89 (23), 231 121 (2006)
- Л.А. Вайнштейн. Электромагнитные волны (М., Сов. радио, 1988) с. 221
- M.A. Belkin, J.A. Fan, S. Hormoz, F. Capasso, S.P. Khanna, M. Lachab, A.G. Davies, E.H. Linfield. Opt. Express, 16 (5), 3242 (2008)
- S. Kohen, B.S. Williams, Q. Hu. J. Appl. Phys., 97 (5), 053 106 (2005)
- А.Н. Пихтин, А.Д. Яськов. ФТП, 12 (6), 1047 (1978) [A.N. Pikhtin, A.D. Yas'kov. Sov. Phys. Semicond., 12 (6), 622 (1978)]
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.