研究目的
研究太赫兹量子级联激光器中的宽带发射与频率梳射频注入锁定。
研究成果
该研究表明，均匀太赫兹量子级联激光器（THz QCLs）在宽带发射和频率梳应用方面具有潜力，观测到的带宽高达1.83太赫兹，并在低射频功率下成功实现了注入锁定。研究结果表明，这种有源区设计可作为实现宽带、片上、八度跨越太赫兹QCL频率梳的基础?？?。
研究不足
该研究的局限性源于实验装置的技术限制，包括探测器的带宽和低温头的射频匹配。研究结果的适用性受限于量子级联激光器（QCL）设计需进一步优化以实现更宽的带宽和更低的相位噪声。
1：实验设计与方法选择：
本研究涉及针对约3太赫兹宽带发射的均匀量子级联激光器（QCL）的设计与优化。方法包括采用非平衡格林函数（NEGF）模拟来建模工作状态下的激光器，以及利用时间分辨光谱测量来观察光谱脉动现象。
2：样本选择与数据来源：
样本为采用分子束外延（MBE）技术生长的GaAs/Al0.15Ga0.85As材料体系制备的QCL器件。数据来源包括光电流-电压（LIV）曲线、发射光谱以及通过频谱分析仪记录的拍频图。
3：15Ga85As材料体系制备的QCL器件。数据来源包括光电流-电压（LIV）曲线、发射光谱以及通过频谱分析仪记录的拍频图。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、连续波电流/电压源、偏置T型接头、频谱分析仪、示波器及超导热电子测辐射热计（HEB）探测器。材料包含用于QCL结构的GaAs/Al0.15Ga0.85As材料。
4：15Ga85As材料。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：对QCL器件进行脉冲和连续波工作模式下的表征，测量LIV曲线、发射光谱及拍频图。通过注入锁定实验研究其相干特性。
5：数据分析方法：
数据分析采用NEGF模拟与实验结果对比，并通过分析拍频图和光谱来评估梳状模式运行及注入锁定特性。
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获取完整内容-
Fourier transform infrared spectrometer
Vertex 80v
Bruker
Used for recording emission spectra of the QCL devices.
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CW current/voltage source
Keithley 2000
Keithley
Used to power the QCL devices in CW operation.
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Bias-tee
SHF BT 45D
SHF
Used to connect the QCL to the spectrum analyzer and the current/voltage source.
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Spectrum analyzer
FSW 64
Rohde&Schwarz
Used to analyze the RF signal from the QCL.
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Oscilloscope
HDO6104
LeCroy
Used to observe the instantaneous voltage over the QCL.
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Superconducting Hot-Electron Bolometer
Scontel
Used as a fast detector for time-resolved spectrum measurements.
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