单模太赫兹量子级联激光器 - 太赫兹科学与电子信息学报.PDFVIP

第 13 卷 第 2 期 太赫兹科学与电子信息学报 Vo1.13，No.2 2015 年 4 月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technol ogy Apr.，2015 文章编号：2095-4980(2015)02-0195-03 单模太赫兹量子级联激光器 刘俊岐，王 涛，刘峰奇 ( 中国科学院 半导体研究所半导体材料科学重点实验室，北京 100083) 摘 要 ：为了获得窄线宽太赫兹光源， 制作了基于表面金属光栅的单模太赫兹量子级联激 光器。通过优化光栅结构，获得了具有较强耦合效率和较低损耗的光栅结构参数。波导结构采用 半绝缘表面等离子体波导以便能获得较高的光输出功率。激光器单模激射波长为 95 μm 。10 K 时，器件最高单模输出功率达到了 43 mW ，单模抑制比为 18 dB 。单模器件工作温度超过 70 K ， 在 70 K 时，仍然有 5 mW 的单模输出功率。这种输出性能良好的激光器有望作为太赫兹接收机的 本振源。 关键词 ：太赫兹；量子级联激光器；单模；本振源 中图分类号 ：TN248.4 文献标识码 ：A doi ：10.11805/TKYDA201502.0195 Single-mode terahertz quantum cascade laser LIU Junqi，WANG Tao，LIU Fengqi (Key Laboratory of Semiconductor Materials Science, Institute of Semiconductors，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100083，Chi na) Abstract： A single-mode terahertz quantum cascade laser with metallic surface gratings is fabricated in order to obtain a terahertz source with narrow line width. Strong coupling efficiency and low waveguide loss are realized. A semi-insulating surface-plasmon waveguide is used to present a high output power. The lasing wavelength of this laser is 95 μm. The highest optical power of 43 mW and Side-Mode Suppression Ratio(SMSR) of 18 dB can be obtained under 10 K. Under the highest operation temperature of 70 K, an output power of 5 mW is still achieved. This kind of laser is the most promising solid-state source as the Local Oscillator(LO) for a high resolution terahertz heterodyne receiver. Key words：terahertz；quantum cascade laser；single-mode；l