科学研究

一种新的太赫兹脉冲波形探测方式---利用时间分辨半导体光致发光

来源:武汉光电国家研究中心   作者:  发布时间:2012年12月18日  点击量:

在近十年来超快光学的发展中,半导体光致发光PL(photoluminescence)一直作为探测太赫兹电子调制的有效工具。这种技术一般采用时间积分的方式或者是在极低而温度下利用量子阱探测光致发光。这两种方式在一定程度上可以反映太赫兹脉冲与电子作用规律,然而无法精准测量太赫兹脉冲的具体时域形态。
武汉光电国家实验室(筹)非线性太赫兹实验室博士生褚政在导师刘劲松教授指导下,利用附带偏置电压的体型半导体作为接收端,发展了借助半导体发光来探测太赫兹波形的方法。在外电场和太赫兹场相干作用下,蒙特卡罗方法模拟出了光致发光强度随外部电场的非线性响应。结果表明:在60kV/cm的动态范围内,太赫兹场可与光致发光呈现出了线性淬灭关系,进而利用光致发光可以探测出太赫兹场的强度。该工作成果有望应用于太赫兹探测和全光太赫兹调制领域。工作发表在2012年4月23日的Optics Letters, Vol. 37, No. 9, P. 1433-1435。
这项工作得到国家自然科学基金(10974063和61177095、湖北省重点基金(2010CDA001)、教育部博士点基金(20100142110042)、中央高校基本科研业务费(HUST:2010MS041和HUST:2011TS001)的资助。

图 (a)和(b)是电子和空穴密度随延迟时间Δt1和Δt2的变化关系. (c)中的虚线是太赫兹电场,红实线是PL强度随延迟时间Δt1的变化关系. (d)是PL强度随频率的变化关系

(责任编辑:陈智敏)