InAs/GaAs Quantum Dot Dual-Mode Distributed Feedback Laser Menuju Rentang Tuning Besar Aplikasi Terahertz Gelombang Kontinu
Abstrak
Dalam makalah ini, laser umpan balik terdistribusi lateral (LC-DFB) berdasarkan modulasi p-doped beberapa struktur quantum dot (QD) telah dibuat. Perangkat menunjukkan rasio penekanan mode samping (SMSR) yang tinggi> 47 dB dan stabilitas termal yang tinggi sebesar dλ/dT = 0,092 nm/K di bawah operasi gelombang kontinu (CW), yang terutama dikaitkan dengan perolehan material tinggi yang disiapkan dengan modulasi p-doping dan proses rapid thermal annealing (RTA), dan kerugian pandu gelombang yang berkurang secara signifikan oleh kisi-kisi yang tergores dangkal dan kedekatannya dengan fitur punggungan laser pada laser LC-DFB. Dengan kinerja superior dari laser DFB ini, operasi penguat panjang gelombang ganda yang dapat disetel lebar telah diperoleh dengan menentukan periode yang berbeda secara hati-hati untuk struktur kisi di kedua sisi punggungan laser atau menggabungkan panjang rongga laser yang berkurang. Jarak panjang gelombang antara dua mode penguat dapat secara fleksibel disetel dalam rentang yang sangat luas dari 0,5 hingga 73,4 nm, sesuai dengan perbedaan frekuensi dari 0,10 hingga 14 THz, yang merupakan rentang penyetelan terbesar dengan pemanfaatan perangkat tunggal dan karenanya memberikan peluang baru menuju generasi radiasi CW THz.
Latar Belakang
Laser umpan balik terdistribusi (DFB) secara teknologi signifikan untuk berbagai aplikasinya dalam komunikasi serat optik jarak jauh dan radiasi terahertz (THz) karena spektrum emisinya yang sempit dan panjang gelombang emisi yang stabil [1,2,3]. Upaya besar dan berbagai upaya telah dilakukan dalam dekade terakhir untuk mengejar laser DFB berkinerja tinggi, dan laser DFB berbasis quantum dot (QD) telah menunjukkan kinerja yang menguntungkan seperti arus ambang rendah, efisiensi kuantum tinggi, rentang penyetelan panjang gelombang broadband, dan stabilitas suhu tinggi di atas perangkat berbasis sumur kuantum komersial [4,5,6]. Modulasi p-doping dalam struktur laser quantum dot telah ditunjukkan sebagai metode yang efektif untuk lebih meningkatkan kinerja laser QD termasuk stabilitas suhu [7] dan karakteristik modulasi kecepatan tinggi [8] karena ground state (GS) yang ditingkatkan secara signifikan. memperoleh. Selain itu, juga telah ditemukan bahwa anil termal cepat (RTA) adalah cara lain yang efisien untuk mengoptimalkan kualitas material dan sifat optik rakitan QD, karena pengurangan cacat titik dan dislokasi yang dihasilkan selama pertumbuhan epitaksi. Proses fabrikasi konvensional laser DFB biasanya membutuhkan dua langkah pertumbuhan epitaxial berkualitas tinggi [9]. Stubenrauch dkk. melaporkan pembuatan laser DFB QD 1,3-μm yang menunjukkan kinerja statis dan dinamis yang tinggi; namun, setelah fabrikasi struktur kisi Bragg dan pertumbuhan epitaksi lapisan kelongsong bawah dan wilayah aktif, langkah pertumbuhan kembali epitaksial deposisi kimia uap metalorganik (MOCVD) diperlukan untuk menyelesaikan keseluruhan struktur laser yang mengarah ke banyak faktor kompleks dan tidak pasti [ 1]. Untuk menghindari proses pertumbuhan kembali, Goshima et al. mengusulkan struktur laser umpan balik terdistribusi terdistribusi lateral (LC-DFB) berbasis QD yang diwujudkan dengan mengetsa kisi secara vertikal ke dalam pandu gelombang punggungan, tetapi efisiensi kemiringan rendah di bawah 0,03 W/A dan rasio penekanan mode samping kecil (SMSR) dari 20 dB diamati karena kehilangan pandu gelombang yang besar [10]. Kerugian pandu gelombang terutama dari proses etsa dalam, di mana struktur kisi berkualitas tinggi dan seragam sangat sulit untuk diwujudkan karena masalah teknis dari persyaratan rasio aspek yang tinggi (biasanya 20:1) baik dalam etsa kering atau proses etsa basah. [11]. Jadi, untuk mewujudkan laser DFB berperforma super tinggi, perlu untuk melacak cara menggabungkan wilayah aktif QD yang dioptimalkan dengan struktur pandu gelombang perangkat yang ditingkatkan bersama-sama.
Sumber radiasi frekuensi Terahertz (THz) telah menarik perhatian yang cukup besar untuk aplikasi medis, pertanian, lingkungan, dan keamanan mereka yang makmur [12, 13] dan operasi gelombang kontinu (CW) frekuensi yang dapat disetel dari sumber radiasi THz dengan ukuran yang kompak dan rendah biaya sangat diinginkan. Baru-baru ini, berbagai laser dual-mode semikonduktor telah dipelajari untuk tujuan mengembangkan sumber ketukan optik untuk photomixing THz. Penyetelan frekuensi yang luas telah ditunjukkan dengan menggunakan laser rongga eksternal yang memancarkan dua garis dengan panjang gelombang yang berbeda secara bersamaan [14, 15]. Namun, bagian mekanis yang bergerak dalam sistem laser rongga eksternal tidak nyaman atau tidak stabil untuk penyetelan panjang gelombang. Sinyal CW THz juga dapat dihasilkan dengan menggunakan dua sinar laser DFB independen dengan frekuensi yang sedikit berbeda. Teknik ini telah muncul sebagai pilihan yang sangat baik untuk menghasilkan radiasi THz yang diuntungkan dari spektrum emisi yang sangat sempit dan panjang gelombang emisi yang stabil dari dioda laser DFB [3, 16,17,18]. Selain konfigurasi yang dilaporkan untuk photomixing THz, emisi simultan dari dua garis laser yang dapat disetel dari rongga laser DFB tunggal sangat menarik karena kekompakannya, stabilitas suhu tinggi, dan kualitas spektral tinggi [3, 19].
Dalam karya ini, beberapa struktur laser QD InAs / GaAs ditumbuhkan dengan epitaksi berkas molekul (MBE), dan doping modulasi tipe-p diterapkan ke wilayah aktif QD. Setelah pertumbuhan epitaksi, sampel QD diperlakukan dengan proses anil pasca-pertumbuhan. Untuk menghindari langkah pertumbuhan berlebih dan mengurangi rasio aspek dalam etsa kisi, laser LC-DFB dibuat dengan kisi berukir dangkal. Laser LC-DFB yang tergores dangkal berdasarkan QD yang didoping-p menunjukkan efisiensi diferensial yang tinggi sebesar 0,2 W/A, SMSR besar sebesar 47 dB, dan stabilitas termal yang tinggi dλ/dT sebesar 0,092 nm/K. Selain itu, penguat mode ganda berhasil diperoleh dengan laser LC-DFB dengan membuat dua set kisi dari periode yang berbeda, dan panjang gelombang penguat dapat dengan mudah dimanipulasi dengan memodifikasi periode kisi dengan hati-hati, yang memungkinkan penyetelan frekuensi yang besar. perbedaan dari dua mode penguat dari 0,10 hingga 14 THz. Pekerjaan kami menunjukkan aplikasi menjanjikan laser LC-DFB berbasis QD untuk komunikasi serat optik jarak jauh dan sumber radiasi CW THz.
Metode
Persiapan dan Karakterisasi Bahan
Struktur laser QD InAs/GaAs ditanam pada substrat Si-doped GaAs (100) oleh sistem MBE. Wilayah aktif struktur laser adalah delapan tumpukan lapisan QD yang dipisahkan oleh penghalang GaAs setebal 33 nm. Setiap lapisan QD terdiri dari 2,7 ML InA yang dilapisi dengan lapisan pengurang regangan InGaAs setebal 6 nm. Dan seluruh wilayah aktif diapit oleh lapisan kelongsong bagian bawah ~ 2800 nm n-Al0.3 Ga0,7 As dan atas ~ 1800 nm p-Al0.3 Ga0,7 Sebagai. Pengendapan InAs pada suhu pertumbuhan 510 °C dan laju pertumbuhan 0,01 ML/dtk. Modulasi p-doping dengan Be dilakukan pada lapisan 6 nm yang terletak di lapisan spacer GaAs 10 nm di bawah setiap lapisan QD, dan konsentrasi doping dikontrol menjadi 25 akseptor per titik. Gambar mikroskop elektron transmisi (TEM) cross-sectional dari lapisan QD InGa/GaAs ditunjukkan pada Gambar 1a. Kepadatan QD InAs/GaAs ditentukan menjadi 4 × 10
10
cm
−2
dengan pengukuran mikroskop kekuatan atom. Perawatan RTA dilakukan di N2 ambient pada suhu 700 °C selama 45 detik. Sampel QD dilindungi oleh tutup kedekatan GaAs selama proses anil.
Diagram skematik dan morfologi struktur laser InAs/GaAs QDs LC-DFB. a Diagram skematis struktur laser InAs/GaAs QD LC-DFB. Inset:gambar TEM penampang dari struktur lapisan aktif QD. b Tampilan atas gambar SEM struktur laser LC-DFB dengan kisi orde pertama. Inset:fokus gambar SEM yang diperbesar pada sambungan antara pandu gelombang kisi dan punggungan
Desain, Fabrikasi, dan Karakterisasi LC-DFB
Diagram skematis struktur laser LC-DFB yang dirancang ditunjukkan pada Gambar 1a. Pendekatan desain ini memungkinkan fabrikasi laser LC-DFB hanya dengan satu putaran pertumbuhan epitaksial dan mengurangi rasio aspek dalam etsa kisi optik. Pembentukan pandu gelombang ridge sempit dan struktur kisi yang digabungkan secara lateral dibagi menjadi dua langkah pemrosesan, yang berbeda dari proses litografi pendefinisian tradisional [1, 9, 10]. Pembuatan kisi-kisi yang digabungkan secara lateral membutuhkan etsa dangkal dan yang mengurangi rasio aspek tinggi dalam etsa kering yang dituntut oleh pendekatan etsa dalam tradisional. Selain itu, mengetsa kisi hanya lebih dari seratus nanometer ke dalam semikonduktor memungkinkan struktur kisi dengan ukuran fitur yang sangat kecil seperti kisi orde pertama mudah direalisasikan dan karenanya memberikan peluang baru untuk mengembangkan struktur perangkat yang cerdik menuju aplikasi THz.
Mengacu pada prinsip kopling LC-DFB, diketahui bahwa kedekatan kisi-kisi dengan ridge merupakan faktor kunci yang sangat mempengaruhi kinerja laser [20]. Dalam proses fabrikasi, setelah pandu gelombang ridge pertama kali ditentukan, sampel untuk elektron-beam lithography (EBL) memiliki perbedaan ketinggian sehubungan dengan pandu gelombang, dan photoresist akan menumpuk di samping dinding selama EBL, yang membuatnya sulit untuk dibuat. pembentukan kisi-kisi yang berdekatan dengan punggungan. Untuk mengatasi masalah pelapisan fotoresist yang tidak seragam dan untuk membentuk kisi berkualitas tinggi yang dipola oleh EBL, ketebalan resistan polimetilmetakrilat (PMMA) dipilih dengan cermat hingga setipis 75 nm, yang dioptimalkan untuk memungkinkan kualitas kisi untuk mencapai titik keseimbangan mereka. Laser LC-DFB dibuat melalui prosedur berikut. Pertama, SiO 75-nm2 lapisan diendapkan di atas struktur epitaksi dengan menggunakan deposisi uap kimia yang ditingkatkan plasma (PECVD), yang bertindak sebagai lapisan pelindung etsa untuk etsa dangkal grating. Struktur pandu gelombang ridge dipola menggunakan litografi optik dan digores hingga kedalaman sekitar 1,75 μm dengan teknik Inductively Coupled Plasma (ICP) dengan campuran gas Cl2 dan BCl3 . Dengan struktur pandu gelombang yang telah ditentukan, lapisan kelongsong AlGaAs sisi-p atas selanjutnya digores dengan etsa basah yang dihentikan pada ~ 280 nm di atas daerah aktif QD. Setelah itu, sampel dispin-coating dengan resistan PMMA (berat molekul 950 K dan ketebalan 75 nm) dan dipanggang selama 90 detik pada suhu 180 °C. Kisi orde pertama didefinisikan di samping pandu gelombang punggungan oleh EBL, dan kemudian gambar resist dipindahkan ke AlGaAs dengan etsa kering ICP. Tingkat etsa resistensi PMMA dan AlGaAs masing-masing sekitar 5 nm/s dan 10 nm/s. Gambar pemindaian mikroskop elektron (SEM) dari struktur LC-DFB yang dibuat ditunjukkan pada Gambar. 1b. Diuntungkan dari pilihan dosis paparan EBL yang cermat dan penumpukan fotoresist yang sangat berkurang karena hambatan tipis, kisi-kisi terkait erat dengan pemandu gelombang punggungan laser, seperti yang diungkapkan oleh sisipan Gambar 1b. Kedalaman etsa kisi adalah 135 nm, dan periode kisi adalah 194 nm. Untuk mencapai penguat panjang gelombang ganda yang disetel secara tepat dan luas, dua periode Bragg yang berbeda dibuat untuk kisi-kisi lateral di kedua sisi pemandu gelombang punggungan. Lapisan kontak Ohmik pada pandu gelombang ridge sepenuhnya dilindungi oleh SiO2 setebal 75 nm2 lapisan pelindung untuk memastikan kontak Ohmic bertahan selama proses etsa ICP. Kisi berukir dangkal dikontrol menjadi 150 nm di atas rentang aktif QD untuk membentuk sambungan yang baik dengan cahaya. Untuk tujuan insulasi dan planarisasi, lapisan lain SiO2 diendapkan pada sampel dengan PECVD setelah etsa kisi-kisi. Akhirnya, etsa kering reaktif ion etsa (RIE) digunakan untuk membuka jendela kontak di SiO2 . Ti/Au dan Au/Ge/Ni/Au kemudian diendapkan masing-masing untuk membentuk kontak Ohmik atas dan bawah. Substrat ditipiskan hingga sekitar 80 μm untuk meminimalkan efek pemanasan sendiri. Rongga laser dengan panjang 1 dan 0,45 mm dibuat, dan faset pemancar tidak dilapisi. Batang laser dipasang dengan sisi-p menghadap ke atas pada pendingin tembaga, dan semua pengukuran dilakukan di bawah operasi CW.
Hasil dan Diskusi
Gambar 2a menunjukkan karakteristik daya–arus–tegangan (P–I–V) khas dari laser LC-DFB yang dibuat berdasarkan struktur QD yang didoping-p dengan modulasi ganda. Laser menunjukkan efisiensi kemiringan tinggi yang jelas sebesar 0,20 W/A dan ambang batas rendah 33 mA, yang menunjukkan kualitas material yang tinggi dan penguatan optik yang tinggi dari struktur QD. Kerapatan arus ambang batas dan efisiensi kemiringan sehubungan dengan suhu untuk laser QD LC-DFB yang tidak didoping dan p-doping disajikan pada Gambar. 2b, c, masing-masing. Suhu karakteristik untuk kerapatan arus ambang (T0 ) dari 52,3 K dihitung untuk laser QD LC-DFB tanpa doping seperti yang terlihat pada Gambar. 2b, sedangkan T0 untuk laser QD LC-DFB yang didoping p memiliki peningkatan yang signifikan, terutama pada kisaran suhu dari 15 hingga 50 °C, di mana T tak terbatas 0 diamati. Selain itu, dalam kisaran suhu ini, efisiensi lereng hampir tidak menunjukkan degradasi (degradasi 2,6% untuk laser QD LC-DFB yang tidak didoping), menunjukkan suhu karakteristik tak terbatas untuk efisiensi lereng (T1 ) untuk laser LC-DFB yang didoping p juga. Perbedaan besar dari keduanya T0 dan T1 antara laser LC-DFB yang tidak didoping dan p-doping terutama dikaitkan dengan efek yang disebabkan oleh lubang berlebih bawaan karena modulasi p-doping yang secara signifikan dapat menghambat pelebaran termal lubang di tingkat energi yang berjarak dekat [21, 22 ]. Berdasarkan hasil di atas, laser QD LC-DFB yang didoping p dipilih untuk karakterisasi spektra penguat lebih lanjut.
P–I–V dan karakteristik ketergantungan suhu dari laser LC-DFB. a Karakteristik P–I–V dari laser LC-DFB yang didoping p di RT. b Ketergantungan suhu dari kerapatan arus ambang batas untuk laser LC-DFB yang tidak didoping dan p-doping. c Ketergantungan suhu pada efisiensi kemiringan untuk laser LC-DFB tanpa doping dan p-doping
Sisipan Gbr. 3 menunjukkan spektrum emisi laser LC-DFB yang didoping p dengan panjang rongga 1 mm yang diukur di bawah I = 2Akuth tingkat injeksi pada suhu kamar (RT), dan penguat mode longitudinal tunggal pada 1292,4 nm dengan SMSR yang sangat besar 47 dB dapat diamati. Gambar 3 menunjukkan panjang gelombang emisi sebagai fungsi dari suhu operasi laser LC-DFB yang didoping-p, yang menunjukkan tingkat variasi hanya 0,092 nm/K. Stabilitas suhu tinggi dari panjang gelombang penguat sesuai dengan koefisien suhu indeks bias, yaitu sekitar lima kali lebih rendah daripada pergeseran perolehan material.
Ketergantungan suhu dari panjang gelombang emisi. Sisipan:spektrum emisi laser LC-DFB yang didoping-p diukur pada 2Ith
Baru-baru ini, Goshima dkk. [10] melaporkan laser InAs/GaAs QD LC-DFB 1,3-μm yang dibuat dengan kisi-kisi dalam yang diukir secara vertikal ke dalam struktur pandu gelombang punggungan, dan efisiensi kemiringan rendah di bawah 0,03 W/A dan SMSR kecil 20 dB diamati, yang terutama karena kerugian pandu gelombang besar yang disebabkan oleh proses etsa yang dalam. Dengan struktur kisi yang dangkal, Briggs et al. [23] telah berhasil membuat laser LC-DFB berbasis GaSb dengan SMSR yang lebih besar yaitu 25 dB. Tetapi peningkatan lebih lanjut dibatasi oleh koefisien kopling yang lebih rendah karena jarak yang jauh antara kisi-kisi dan pandu gelombang punggungan, yang sangat penting untuk kinerja laser LC-DFB. Dalam pekerjaan kami, pemandu gelombang punggungan sempit dan struktur kisi dibuat secara terpisah, menghasilkan dinding samping yang sangat tajam dan halus dari pemandu gelombang punggungan dan oleh karena itu sedikit kehilangan pemandu gelombang. Metode etsa dangkal untuk fabrikasi kisi yang digunakan dalam percobaan kami dapat secara tajam mengurangi rasio aspek kisi tergores dan memungkinkan pembuatan struktur kisi orde pertama berkualitas tinggi yang memastikan penyambungan yang baik dengan cahaya. Dengan secara hati-hati mengontrol ketebalan penahan PMMA dan parameter litografi EBL, fenomena penumpukan fotoresis di samping dinding samping punggungan secara efektif dikurangi, yang mengarah pada pembentukan kisi-kisi yang berdekatan dengan pemandu gelombang punggungan laser. Selain itu, kepadatan titik tinggi ~ 4.3 × 10
10
cm
−2
diperoleh dengan mengoptimalkan parameter pertumbuhan epitaksi MBE dan perolehan tinggi rakitan QD yang diwujudkan oleh modulasi p-doping dan perawatan anil pasca-pertumbuhan dapat menjelaskan 47 dB SMSR laser LC-DFB kami yang besar.
Selain aplikasi luas yang telah ditunjukkan dalam sistem transmisi optik jarak jauh dan sistem multipleks divisi panjang gelombang (WDM) karena fitur unggulan dari spektrum emisi sempit dan stabilitas termal yang tinggi, laser LC-DFB juga telah menunjukkan keunggulan untuk menghasilkan radiasi CW THz. Dibandingkan dengan metode tradisional untuk membuat radiasi THz dengan menggunakan dua laser dioda independen [24,25,26], laser LC-DFB dengan emisi simultan dari dua mode sangat menarik untuk membuat sumber radiasi THz karena efektivitas biaya, kekompakan, stabilitas tinggi, dan kualitas spektral tinggi. Berbeda dengan laser sumur kuantum (QW), pemancar berbasis QD sangat cocok untuk sumber merdu broadband karena dua fitur unik struktur QD. Pertama, sifat densitas rendah dari keadaan menyebabkan kejenuhan yang mudah dari tingkat GS, menghasilkan populasi lebih lanjut dari keadaan tereksitasi (ES). Kedua, variasi ukuran titik dapat digunakan untuk memperluas rentang penyetelan, karena fakta bahwa distribusi ukuran yang luas dari ansambel QD rakitan sendiri mengarah ke spektrum emisi cahaya yang luas yang diatur oleh efek ukuran kuantum.
Struktur LC-DFB yang terdiri dari kisi-kisi lateral yang dibuat secara independen memungkinkan fleksibilitas tinggi dalam menentukan panjang gelombang Bragg yang dirancang. Penguatan panjang gelombang ganda dapat dicapai dengan membuat dua set kisi dengan periode Bragg yang berbeda Ʌ1 dan Ʌ2 yang memungkinkan dua panjang gelombang yang berbeda λ1 dan λ2 . Metode yang dilaporkan di sini melibatkan penentuan dua periode kisi yang berbeda untuk setiap sisi kisi. Pengukuran penguat panjang gelombang ganda dilakukan dalam kondisi CW. Penguatan panjang gelombang ganda yang stabil, dengan SMSR sekitar 40 dB, telah diamati. Seperti yang diilustrasikan pada Gambar. 4a, garis cyan gelap, biru, merah, dan hitam menunjukkan spektrum penguat dengan dua panjang gelombang penguat yang berbeda. Untuk laser LC-DFB 1 mm dengan perbedaan periode kisi Ʌ12 = 0,10 nm, kedua panjang gelombang penguat masing-masing adalah 1292,40 dan 1292,90 nm, menghasilkan jarak panjang gelombang 0,50 nm sesuai dengan perbedaan frekuensi ~ 0,10 THz. Dengan menyetel perbedaan periode kisi menjadi 0,64 nm, jarak panjang gelombang ganda dapat diperpanjang hingga 4,1 nm yang sesuai dengan frekuensi pemukulan 0,74 THz.
Spektrum laser LC-DFB mode ganda. a Spektrum emisi laser LC-DFB dengan panjang gelombang ganda dengan periode kisi yang berbeda. b Jarak lebar spektrum penguat mode ganda laser LC-DFB dengan panjang rongga ultra-pendek 450 μm
Untuk mendapatkan rentang penyetelan yang lebih besar dari penguat mode ganda, panjang rongga laser LC-DFB secara hati-hati dipersingkat menjadi 450 m, yang menghasilkan penguat GS dan ES secara simultan karena efek saturasi penguatan GS dan peningkatan populasi ES. Struktur laser LC-DFB terdiri dari dua periode Bragg yang berbeda masing-masing 182 dan 194 nm, yang serupa dengan apa yang dijelaskan dalam laporan sebelumnya [27, 28]. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4b, dua mode longitudinal menunjukkan pemisahan panjang gelombang yang besar 73,4 nm, sesuai dengan perbedaan frekuensi 14 Tz. Dengan menerapkan dua kisi periode yang berbeda secara lateral ke pandu gelombang punggungan dan memperpendek panjang rongga dengan hati-hati untuk memungkinkan penguat ES, dioda laser berbasis QD InAs/GaAs dapat memancarkan garis penguat ganda dengan jarak panjang gelombang yang sangat lebar yang dapat disetel dari 0,5 hingga 73,4 nm sesuai dengan 0,10 –14 perbedaan frekuensi Tz. Dibandingkan dengan jenis lain dari skema photomixing THz yang diusulkan berdasarkan dua laser terpisah, perangkat kami menawarkan keunggulan struktur sederhana, ukuran ringkas, biaya fabrikasi rendah, dan rentang penyetelan yang sangat luas.
Kesimpulan
Laser LC-DFB QD 1,3 μm dengan kisi-kisi terukir dangkal telah dibuat, di mana kompleksitas pertumbuhan berlebih dan kesulitan proses penggoresan dalam dalam proses fabrikasi umum laser DFB berhasil dihindari. Diuntungkan dari perolehan material yang tinggi dari sampel QD yang disiapkan dengan p-doping modulasi, perawatan RTA, dan struktur pemandu gelombang laser LC-DFB yang dioptimalkan, perangkat ini menunjukkan SMSR besar sebesar 47 dB dan stabilitas termal yang tinggi dλ/dT sebesar 0,092 nm/K . Dengan cara menentukan dua periode yang berbeda untuk kisi-kisi di setiap sisi pandu gelombang punggungan sempit atau memperpendek panjang rongga laser, dua garis penguat dapat diperoleh secara bersamaan dan jarak antara dua panjang gelombang penguat dapat secara fleksibel dan sebagian besar disetel, yang dapat dimodifikasi dari 0,5 hingga 73,4 nm, sesuai dengan perbedaan frekuensi dari 0,10 hingga 14 THz. Perlu dicatat bahwa rentang penyetelan yang luas ini diwujudkan dalam satu perangkat laser, yang sejauh ini belum dilaporkan. Hasil ini menunjukkan aplikasi laser LC-DFB yang menjanjikan untuk menghasilkan radiasi CW THZ.
Singkatan
CW:
Gelombang terus menerus
DFB:
Umpan balik terdistribusi
EBL:
Litografi berkas elektron
ES:
Keadaan bersemangat
GS:
Keadaan dasar
ICP:
Plasma yang digabungkan secara induktif
LC-DFB:
Umpan balik terdistribusi yang digabungkan secara lateral
