新型材料也被开发用于实现高功率、宽调谐、窄线宽的小型半导体和光纤激光器,从而可以获得高性能的光混频太赫兹辐射。目前广泛使用的太赫兹光混频器的泵浦光源主要是波长在780~850 nm波段的激光。在此范围内结构简单紧凑、成本低廉、输出性能优良且可调谐的单模激光器或双波长激光器是目前光混频产生太赫兹辐射的研究热点。
连续钛蓝宝石激光器的波长调谐范围较宽、光束质量较好且输出功率高,因此很多太赫兹光混频器都使用这类激光器。但这类激光系统的体积大、消耗功率大,不利于集成小型化的太赫兹光混频系统。因此,钛蓝宝石激光器并不是光混频器泵浦光源的最佳选择。
目前,激光二极管(LD)是能够满足光混频器泵浦光源的最佳选择。LD自身的结构特点使得其线宽较窄,为了获得更加优良的输出特性,研究人员采取了多种稳频措施,比如使用可调谐外腔回馈和电子回馈装置控制注入电流的大小,可以将激光二极管的线宽压窄至几十k Hz,应用在光谱成像等场合。同时,研究人员研究将多种外腔回馈结构的双波长LD激光器作为光混频器的泵浦光源,如光纤光栅外腔回馈双波长激光二极管[11]、V形镜傅里叶变换外腔返回双波长激光二极管[12]等。(www.xing528.com)
研究人员利用新材料制作光混频器件,使其工作波长转移到1 550 nm,这样就能够利用光通信研究中比较成熟的1 550 nm的光源技术。2006年,巴黎第十一大学的N.Chimot等[13]报道将两个工作在1.55μm左右的连续激光二极管进行混频,可以产生0.8 THz的连续辐射。测量的3 dB下行带宽为300 GHz,产生的载流子寿命为0.53 ps。检测到的信号比基于低温生长GaAs的光混频器低15 dB。
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