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量子行走近日,华人科学家Heming Huang领衔的联合研究团队发布了关于量子点激光器(quantum dot laser)中的光学反馈(optical feedback)的研究成果,该团队成员分别来自于巴黎—萨克雷大学(法国)、加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校(美国)和新墨西哥大学(美国)。这项工作系统地研究了在硅基上外延生长的砷化铟/砷化镓(InAs / GaAs)量子点激光器,聚焦于该激光器内光学反馈的作用。
对于第一激发态跃迁的开始,在不同的偏置条件下,研究者们提取了与起始临界反馈强度相关联的边界,该边界实际上对应于第一霍普夫分岔(Hopf bifurcation)。总的来说,研究结果表明,直接生长在硅基上的量子点激光器比量子阱激光器对光学反馈有更强大的抵抗能力,这主要是由于高质量的量子点材料的线宽增强因子很小。然而,结果也揭示了起始临界反馈强度明显地依赖于激发态和基态的布居数之比,因此品质因数显示,处于较小的激发态和基态布居之比条件下的激光辐射阈值不利于维持系统的高度稳定性。
研究人员指出,这项工作为进一步理解量子点激光器中的物理学原理提供了有益的启示,并且对于设计抗反馈(feedback resistant)激光器非常有用,这种激光器可以应用于地铁、接驳和数据中心的光学网络中的无隔离器传输(isolator-free transmission),还可以应用于集成光子学系统。
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