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アクティブモード同期テラヘルツ量子カスケードレーザーのコヒーレントサンプリングおよび周波数合成

Nature Photonics 5, 5 doi: 10.1038/nphoton.2011.49

テラヘルツ量子カスケードレーザーは、電気的に励起される小型半導体レーザー光源であり、連続波で数十ミリワットの出力が可能である。今回我々は、RFシンセサイザーでバイアス電流を変調することによって、テラヘルツ量子カスケードレーザーをアクティブモード同期領域で動作させうることを実証している。量子カスケードレーザー繰り返し率とキャリア周波数をモード同期フェムト秒ファイバーレーザーの高調波の繰り返し率に位相同期することによって、発光パルス列の検出が可能になる。この手法によってテラヘルツ電場のコヒーレントサンプリングが可能になり、テラヘルツパルスが変換限界であることが示される。さらに、我々の手法によって、量子カスケードレーザーのキャリアエンベロープ位相シフトの制御が可能になる。

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