Размерный резонанс собственного стимулированного пикосекундного излучения при наведении им фотонного кристалла и осцилляций населенности электронов в гетероструктуре AlxGa1–xAs–GaAs–AlxGa1–xAs

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Мощная пикосекундная оптическая накачка слоя GaAs гетероструктуры вызывает генерацию в нем стимулированного пикосекундного излучения. Благодаря своей высокой интенсивности излучение наводит брэгговскую решетку населенности электронов в активной области слоя, делая последнюю активным фотонным кристаллом. В поле излучения инверсная населенность электронов осциллирует со временем, что должно приводить к пространственно-временной модуляции излучения и этой населенности. Обнаружено, что, если расстояние Y между торцом гетероструктуры и центром активной среды и геометрические параметры указанной модуляции и движения излучения в фотонном кристалле удовлетворяют определенным условиям, то происходит размерный резонанс – возникает локально максимум модуляции зависимости энергии излучения, выходящего из торца, от Y и от энергии накачки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. Н. Агеева

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: bil@cplire.ru
Россия, Москва

И. Л. Броневой

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: bil@cplire.ru
Россия, Москва

А. Н. Кривоносов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: bil@cplire.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Агеева Н.Н., Броневой И.Л., Кривоносов А.Н. и др.// ФТП. 2005. Т. 39. № 6. С. 681.
  2. Агеева Н.Н., Броневой И.Л, Кривоносов А.Н. // ЖЭТФ. 2022. Т. 162. № 6. С. 1018.
  3. Шадрина Г.В., Булгаков Е.Н. // ЖЭТФ. 2022. Т. 162. Вып. 5. С. 646.
  4. Peschel T., Peschel U., Lederer F. // Phys. Rev. A. 1994. V.50. P. 5153.
  5. Агеева Н.Н., Броневой И.Л., Кривоносов А.Н. // РЭ. 2023. Т. 68. № 3. С. 211.
  6. Васильев П.П. // Квант. электроника. 1994. Т. 21. № 6. С. 585.
  7. Агеева Н.Н., Броневой И.Л., Забегаев Д.Н., Кривоносов А.Н. // ФТП. 2020. Т. 54. № 10. С. 1018.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Зависимость энергии излучения WΣ, интегральной по спектру, от изменения δY расстояния между центром активной области и торцом гетероструктуры при энергии импульса накачки Wex: 3.96 (1), 3.75 (2), 3.6 (3), 3.46 (4) и 3.9 отн. ед. (5). Для наглядности спектры сдвинуты по оси ординат относительного своего истинного положения на величину, указанную справа от кривых. Пунктиром показан пример нивелирования зависимости WΣ(δY). Зависимости 1–4 (левая ось ординат) измерены в максимуме диаграммы направленности излучения, а 5 (правая ось) – на ее периферии (стрелки пояснены в тексте).

Скачать (123KB)
3. Рис. 2. Зависимость от δY модуляционной составляющей ΔWs энергии спектральной компоненты излучения: с ħω = 1.387 эВ при Wex = 3.96 (1), 3.75 (3), 3.6 отн. ед. (4); с ħω = 1.384 эВ при Wex = 3.9 отн. ед. (2), 3.46 отн. ед. (5); с ħω = 1.39 эВ при Wex = 3.32 отн. ед. (6). Стрелки пояснены в тексте.

Скачать (175KB)
4. Рис. 3. Ширина спектрального диапазона Δħωs, в котором заключены существенно модулированные зависимости Ws(δY), в функции Wex для измерений в максимуме (1) и на периферии (2) диаграммы направленности излучения.

Скачать (60KB)
5. Рис. 4. Зависимость энергии излучения WΣ от энергии накачки Wex при δY = 160 мкм; пунктиром показана линейная составляющая этой зависимости.

Скачать (59KB)
6. Рис. 5. Зависимость от Wex модуляционной составляющей ΔWs энергии спектральной компоненты излучения с ħω: 1.387 (1), 1.39 (2), 1.394 (3), 1.398 (4) и 1.403 эВ (5).

Скачать (117KB)
7. Рис. 6. Схематическое представление: а – движения в слое GaAs навстречу друг другу парциальных волн спектральной компоненты излучения; б – распределения населенности Р электронов в пространстве в моменты времени, разделенные интервалом То/4 (1), (2); в – изменения интенсивности IR отраженного излучения в пространстве, в моменты времени, разделенные интервалом То/2 (3), (4).

Скачать (125KB)
8. Рис. 7. Изменение с Wex максимальной относительной величины Md-Σ модуляции зависимости WΣ(δY) для измерений в максимуме (1) и на периферии (4) диаграммы направленности; то же, но для глубины Md-s зависимости Ws(δY) спектральной компоненты излучения с ħω = 1.387 (2) и 1.384 эВ (3). На вставке: фрагмент зависимости Ws(δY) – сплошная кривая; её гладкая составляющая – штрихпунктир; определение энергии Ws-aν для формулы (6) – пунктир.

Скачать (105KB)
9. Рис. 8. Спектры относительной высоты ΔWs/Ws-f локальных выступов на зависимости Ws(δY) при Wex = 3.46 отн. ед. и δY = 60 (1) и 100 мкм (2); Wex = 3.9 отн.ед и δY = 120 (3) и 150 мкм (4); Wex = 3.96 отн. ед. и δY = 90 мкм (5); на вставке – определение относительной высоты локальных выступов (см. текст статьи).

Скачать (145KB)
10. Рис. 9. Спектры относительной величины максимума (1) и минимума (2) зависимости ΔWs(Wex).

Скачать (83KB)

© Российская академия наук, 2024