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[2019年IEEE第八届先进光电子学与激光国际会议(CAOL) - 保加利亚索佐波尔(2019.9.6-2019.9.8)] 2019年IEEE第八届先进光电子学与激光国际会议(CAOL) - 双波长半导体盘激光器腔内的差频产生：短波长辐射在"长波长"有源区的吸收对工作点稳定性的影响
摘要： 对双波长半导体盘形激光器（SDL）外腔中的差频产生过程进行了数值研究。该双波长SDL本身设计为可同时发射两束光——短波长光束（通常称为泵浦光）和长波长光束（信号光）。研究借助基于含时滞的常微分方程组数学模型进行，该模型考虑了泵浦辐射在为信号光提供增益的有源区中可能发生的吸收。分析了稳态工作点、其稳定性以及腔内差频发生器（ICDFG）的瞬态动力学特性。研究表明，当泵浦辐射吸收超过临界值时，在特定初级泵浦功率区间内工作点会失去稳定性。ICDFG的稳态不稳定性会发展为大幅度的多尺度振荡。
关键词： 半导体圆盘激光器、差频产生、腔内非线性光学相互作用
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于切伦科夫差频太赫兹量子级联激光器的光学外效率
摘要： 本文研究了基于双波长中红外量子级联激光器中切伦科夫差频产生的太赫兹源，并解析计算了出射太赫兹波的光学外转换效率。中红外泵浦光同时工作且具有共同的上能级。对于短腔长和低衬底太赫兹损耗的情况，我们发现采用切伦科夫辐射方案能显著提升太赫兹差频产生量子级联激光器的光学外转换效率。该效率最大值接近19%，但仅在激光器具有可忽略的中红外透射损耗时才能实现。
关键词： 分阶段匹配、太赫兹量子级联激光器、光学外效率、切伦科夫效应、差频产生
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 法国巴黎（2019.9.1-2019.9.6）] 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 基于差频产生的亚太赫兹量子级联激光源
摘要： 作者报道了一种基于高功率、长波长量子级联激光器的亚太赫兹单片半导体源。为获得亚太赫兹频段更高的非线性极化率，我们设计了长波长双上能级有源区，使跃迁偶极矩显著增大。所制备的分布式反馈光栅器件产生近瓦级红外输出功率，由此在室温下约700 GHz频率处展现出18.5微瓦的峰值输出功率。此外，该器件在110 K温度下可输出103微瓦功率。
关键词： 双上能态有源区、单片半导体光源、差频产生、亚太赫兹、量子级联激光器
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎 (2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波与太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 利用ZnGeP?晶体实现CO激光向太赫兹波段下转换的数值研究
摘要： 研究了非选择性CO激光器转动-振动谱线在ZnGeP2晶体中的差频产生过程。结果表明，大量差频谱线能密集覆盖50至1000微米甚至高达5000微米的光谱范围。同时分析了ZnGeP2晶体吸收对太赫兹波产生的影响。
关键词： 太赫兹波产生、二氧化碳激光器、差频产生、磷锗锌晶体
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 法国巴黎（2019年9月1日-2019年9月6日）] 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 磷化镓光子波导中的太赫兹表面声子极化激元产生
摘要： 研究了利用表面声子极化激元和磷化镓(GaP)条带中的差频效应产生太赫兹波。本文展示了初步研究结果，表明在横向泵浦模式下，沿[100]晶轴传播的TE模与TM模中红外波混合产生太赫兹波的效率，高于常规沿[110]晶轴的光学配置。
关键词： 光子波导、表面声子极化激元、磷化镓、差频产生、太赫兹
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE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) - 基于取向图案化砷化镓差频产生技术的12.6-15微米中红外光源
摘要： 中红外（mid-IR）波段的可调谐激光源在分子光谱学和痕量气体检测等多种应用中备受关注。基于非线性晶体中非线性频率转换的差频产生（DFG）技术是实现可调谐中红外激光源的有效方法[1]。在非线性晶体中，取向图案化（OP）砷化镓（GaAs）因其较大的非线性极化率、无双折射特性、宽透光范围（0.9–17 μm）、高热导率以及高激光损伤阈值[2,3]，成为中红外DFG激光源极具吸引力的材料。本文报道了利用OP-GaAs晶体通过DFG方法产生覆盖12.65–15 μm波段的宽调谐中红外辐射。
关键词： 中红外、差频产生、取向图案化砷化镓、可调谐激光源、分子光谱学、痕量气体检测
更新于2025-09-11 14:15:04
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长波长量子级联激光器中的亚太赫兹与太赫兹波产生
摘要： 采用腔内非线性频率混频技术的太赫兹量子级联激光源，是首个能在1.2-5.9太赫兹光谱范围内室温电泵浦工作的单片半导体光源。然而低频段高性能难以实现，因为转换后的太赫兹波在波导中存在显著高吸收。本研究报道了一种亚太赫兹电泵浦单片半导体激光器。该亚太赫兹源基于高性能长波长(λ≈13.7微米)量子级联激光器，能高效产生太赫兹辐射。该器件在室温下615-788吉赫兹频段实现11微瓦峰值输出功率。此外，工作在1.5太赫兹的源在110开尔文温度下提供287微瓦峰值输出功率。所产生<2太赫兹的太赫兹辐射主要源于长波长红外量子级联激光器中的光学整流过程。
关键词： 集成跃迁、差频产生、子带间、级联激光器、太赫兹、量子光学器件
更新于2025-09-11 14:15:04
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[IEEE 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) - 利用镱光纤激光器和宽带种子铒光纤激光器实现近3微米可调谐差频产生
摘要： 各种分子振动能级对应的吸收峰位于中红外（mid-IR）光谱范围内。例如，氢原子与另一种较重元素（如C-H、O-H、N-H）形成的原子间键（构成部分有机和无机分子）的特征吸收峰位于3微米波长附近。工作于该波长的激光源可作为医学应用、非金属材料加工及光谱分析的有效工具[1]。由于有机物质种类繁多且化学成分复杂，研究中红外辐射与各类有机物的相互作用颇具挑战性。采用高功率可调谐波长的激光源能显著简化相关研究难题[2,3]。本研究致力于利用周期极化铌酸锂（PPLN）晶体中泵浦光（1.03微米）与种子光（1.55微米）的单程差频产生技术，研制中红外可调谐激光源（见图1(a)）。分别采用脉冲镱光纤激光器和铒光纤激光器作为泵浦源与种子源，二者均基于MOPA光学方案构建，脉宽约2纳秒，重复频率3兆赫兹。镱激光器平均输出功率达50瓦，是铒激光器最大功率的五倍。这两种光纤激光器差频产生的对应波长位于3微米波段。由于四波混频和拉曼散射效应，种子光在传输光纤中发生显著光谱展宽，从而可获得1.55至1.60微米波段的种子辐射。通过改变PPLN温度可移动种子辐射的选择性参量放大区域，进而实现闲频辐射波长调谐。当PPLN温度从45°C升至110°C时，我们获得了2.9-3.1微米波长范围的闲频调谐（该范围受限于铒激光辐射的光谱宽度）。在整个调谐范围内，闲频辐射功率为5.5-8.0瓦（见图1(b)），相对于镱激光功率的转换效率达15%。虽然无法直接测量中红外辐射光谱，但通过实验测量的放大种子辐射光谱推导得出，归一化计算结果如图1(c)所示。输出中红外辐射的光谱宽度在3分贝半高全宽带宽下达到20-30纳米。
关键词： 可调谐激光源、中红外、差频产生、PPLN晶体、铒光纤激光器、镱光纤激光器
更新于2025-09-11 14:15:04
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一种用于太赫兹辐射差频产生的材料
摘要： 理论研究了在一种超材料中高效差频产生太赫兹辐射的可能性，该超材料由具有本征或金属导电性的半导体材料交替层结构组成，这些材料可通过外延方法生长。
关键词： 太赫兹辐射、超材料、外延方法、差频产生、半导体
更新于2025-09-10 09:29:36