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

• 作者: 万婷 周文辉 李金锋 王腾飞 莘杰 陈长水
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 太赫兹 量子级联激光器 电子泄漏 有源区
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 基本粒子物理学与场
• 页码范围: 35-40
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20181882

摘要

利用热力学统计理论和激光器输出特性理论,建立了太赫兹量子级联激光器(THz QCL)有源区中上激发态电子往更高能级电子态泄漏的计算模型,以输出功率度量电子泄漏程度研究分析了晶格温度和量子阱势垒高度对电子泄漏的影响.数值仿真结果表明,晶格温度上升会加剧电子泄漏,并且电子从上激发态泄漏到束缚态的数量大于泄漏到阱外连续态,同时温度的上升也会降低激光输出功率.增加量子阱势垒高度能抑制电子泄漏,并且有源区量子阱结构中存在一个最优量子阱势垒高度.THz QCL经过最优量子阱势垒高度优化后,工作温度得到提升,其输出功率相比于以往的结果也有所提高.研究结果对优化THz QCL有源区结构、抑制电子泄漏和改善激光器输出特性有指导作用.