研究目的
研究太赫兹量子级联激光器高温工作的势垒高度调控机制，并理解双激射通道原理。
研究成果
研究表明，GaAs/AlxGa1-xAs异质结构中较高的势垒能减少电子热泄漏并降低电子波函数耦合，从而提升高温下的激光性能。通过频谱分析证实了双激射通道机制，该结果与理论计算相符。这种方法有望提高最大工作温度，并优化宽带器件在频率梳和锁模器件等先进应用中的表现。
研究不足
该研究仅限于铝浓度不超过24%的GaAs/AlxGa1-xAs异质结构样品。工作温度仍低于200K，表明仍有进一步改进的空间。
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 高温太赫兹量子级联激光器的双激射通道
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 高温太赫兹量子级联激光器的双激射通道
DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8871670
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
太赫兹（THz）量子级联激光器（QCLs）是覆盖1.2至5.4 THz频段的强相干光源，但其工作温度仍低于200 K。本研究展示了基于GaAs/AlxGa1-xAs异质结构的三阱有源区在不同铝浓度（x=12%至24%）下的势垒高度研究结果。更高的势垒能降低高温下电子的热泄漏并减弱电子波函数耦合。计算得到的这两个电子态能差（1.75 meV）与低温测量频谱中3.4 THz和3.8 THz两个区域间隔（ΔE=1.65 meV）相符。该技术有望提升激光器最高工作温度，并优化频率梳和锁模器件所需的宽带器件性能。
作者：
Martin A. Kainz，Sebastian Sch?nhuber，Benedikt Limbacher，Aaron M. Andrews，Hermann Detz，Gottfried Strasser，Karl Unterrainer
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