Details
| Title | Минимальное число каскадов в терагерцовом квантово-каскадном лазере на основе GaAs/AlGaAs с волноводом металл-металл = The minimum number of stages in a terahertz GaAs/AlGaAs quantum-cascade laser with a waveguide of metal-to-metal // Оптический журнал = Journal of optical technology: научно-технический журнал. – 2024. – № 1. — С. 33-38 |
|---|---|
| Creators | Дубинов А. А. |
| Imprint | 2024 |
| Collection | Общая коллекция |
| Subjects | Физика ; Физическая оптика ; квантово-каскадные лазеры ; терагерцовые лазеры ; волноводы ; волноводы металл-металл ; коэффициент поглощения ; гетероструктуры ; quantum cascade lasers ; terahertz lasers ; waveguides ; metal-to-metal waveguides ; absorption coefficient ; heterostructures |
| UDC | 535.2/3 |
| LBC | 22.343 |
| Document type | Article, report |
| Language | Russian |
| DOI | 10.17586/1023-5086-2024-91-01-33-38 |
| Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Record key | RU\SPSTU\edoc\74315 |
| Record create date | 10/23/2024 |
Предмет исследования. Коэффициент поглощения волновода металл-металл терагерцового квантово-каскадного лазера на основе гетероструктур GaAs/AlGaAs. Цель работы. Теоретическое исследование возможности существенного уменьшения числа каскадов (толщины активной области) в терагерцовых квантово-каскадных лазерах на основе двух ранее реализованных конструкций каскадов с гетероструктурами GaAs/AlGaAs с квантовыми ямами, обладающими значительными коэффициентами усиления, с волноводом металл-металл. Коэффициент поглощения волновода металл-металл вычислялся численно методом матриц переноса из уравнений Максвелла. Определена зависимость коэффициента поглощения волновода металл-металл терагерцового квантово-каскадного лазера от числа его каскадов. Показано, что в случае лазера с коэффициентом усиления 200 см{-1} при температуре 100 K для генерации достаточно всего 5 каскадов при общей толщине волновода 428 нм. Расчеты показывают, что существует возможность значительного уменьшения толщины активной области и числа каскадов в терагерцовом квантово-каскадном лазере, что должно способствовать упрощению его создания и более широкому использованию.
Subject of study. Absorption coefficient of a metal-to-metal waveguide of a terahertz quantum cascade laser based on heterostructures GaAs/AlGaAs. Aim of study. Theoretical study of the possibility of significantly reducing the number of cascades (thickness of the active region) in terahertz quantum cascade lasers based on two previously implemented cascade designs with GaAs/AlGaAs heterostructures with significant gains and a metal-to-metal waveguide. The absorption coefficient of the metal-to-metal waveguide was calculated numerically by the method of transfer matrices from Maxwell's equations. The cascade number dependence of the absorption coefficient of a metal-metal waveguide of a terahertz quantum-cascade laser is determined. Only 5 stages are sufficient for generation with a total waveguide thickness of 428 nm for a laser with a gain of 200 cm{-1}t a temperature of 100 K. Calculations show that it is possible to significantly reduce the active region thickness and the number of stages in a terahertz quantum-cascade laser, which should facilitate the simplification of its creation and wider use.
