Разработан новый монолитный лазер с двойной квантовой ямой
Группа ученых из Ferdinand-Braun-Institut (FBH) разработали монолитный лазер с двойной квантовой ямой, который имеет конусообразную (TP) секцию усиления. Терагерцовая спектроскопия во временной области с ее методом неразрушающего контроля является мощным методом определения характеристик материалов. Источник оптической накачки, обеспечивающий сверхкороткие импульсы с высокой пиковой мощностью, является важным компонентом для генерации ТГц импульсов в таких системах. Таким образом, диодный лазер с его компактностью и экономичностью мог бы подойти идеально. Однако необходимо преодолеть два основных недостатка генерации оптических импульсов диодным лазером: недостаточная мощность импульса и относительно большая длительность импульса.
Недавно разработанный диодный лазер имеет длину 6 мм и состоит из секции усиления TP с наведением усиления и части гребенчатого волновода (RW) с наведением по индексу. Часть RW дополнительно подразделяется на три секции, где одна, примыкающая к секции TP, работает как секция усиления RW, а две другие - как насыщающиеся поглотители. При подаче соответствующих токов накачки (Itp и Irw) на секции усиления и напряжения обратного смещения (U) на секции поглотителя лазер работает с пассивной синхронизацией мод и генерирует ультракороткие оптические импульсы.
Длительность самых коротких импульсов составляет 2,4 пс (полная ширина на половине максимума). Для немного более длинных импульсов с шириной 2,6 пс пиковая мощность импульса достигает 40 Вт. Насколько нам известно, это самая высокая пиковая мощность, достигаемая монолитным диодным лазером с квантовыми ямами и синхронизацией мод. Соответствующая длина волны центрального излучения составляет 832 нм с оптической полосой пропускания 1 нм и 3 дБ. Частота повторения импульсов составляет 6,3 ГГц. Генерируемые импульсы не ограничены преобразованием, что означает, что они могут быть дополнительно сжаты до более короткой ширины импульса с более интенсивной пиковой мощностью и могут использоваться для управления терагерцовыми антеннами.