Осцилляции энергии пикосекундных световых импульсов как проявление синхронизации создаваемых импульсами локальных отклонений от

квазиравновесного распределения электронов в GaAs

 

Н. Н. Агеева, И. Л. Броневой, Д. Н. Забегаев, А. Н. Кривоносов

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН, 125009, Москва, Моховая, 11-7

 Статья поступила в редакцию 24 февраля 2017 г.

Аннотация. Исследовались зависимости поглощения  в GaAs энергии зондирующего пикосекундного импульса света в функции от задержки  импульса относительно пикосекундной оптической накачки GaAs. Накачка приводила к разгоранию собственного пикосекундного стимулированного излучения в GaAs. Как показано в наших предыдущих работах, из-за взаимодействия импульсов зондирующего и собственного излучений зависимость  модулировалась осцилляциями. Физический механизм взаимодействия тогда не был прояснен. В настоящей работе обнаружено, что осциллирующие зависимости  имеют сходную форму только при определенных сочетаниях энергий взаимодействующих импульсов. Это позволяет предполагать, что взаимодействие – процесс синхронизации создаваемых импульсами осциллирующих отклонений заселенностей носителей заряда от их квазиравновесного распределения. Этот процесс стремится восстановить детальное равновесие. Он приводит к осцилляциям энергии импульсов в функции от параметров эксперимента, определяющих исходное отличие амплитуд, частот и фаз осцилляций отклонений заселенностей.

Ключевые слова. Полупроводник, пикосекундный, стимулированное излучение, автомодуляция, осцилляции, поглощение света, электрон-фононное взаимодействие, вынужденное комбинационное рассеяние света, синхронизация, связанные осцилляторы.

Abstract. Energy absorption  of picosecond probing light pulse in GaAs was studied as a function of delay  between the pulse and picosecond optical pumping. The pumping leds to intrinsic picosecond stimulated emission in GaAs. As shown in our previous works, interaction of the probing and intrinsic radiation pulses leds to oscillations of . The physical mechanism of this interaction was not clarified at that time. In the present paper, we found that the oscillating dependences  had similar forms only for certain combinations of interacting pulses’ energies. This allows us to assume that the interaction is a process of synchronization of oscillating deviations (induced by the pulses) of carrier population from their quasi-equilibrium distribution. This process is the way to maintain detailed balance in GaAs. It leads to pulse energy oscillations as a function of experimental parameters that define initial differences of the amplitude, frequency and phase of the population oscillations.

Key words: semiconductor, picosecond, stimulated emission, self-modulation, oscillations, absorption of light, electron-phonon interaction, stimulated Raman scattering of light, synchronization, coupled oscillators.

 

Ссылка на статью:

Н.Н.Агеева, И.Л.Броневой, Д.Н.Забегаев, А.Н.Кривоносов. Осцилляции энергии пикосекундных световых импульсов как проявление синхронизации создаваемых импульсами локальных отклонений от квазиравновесного распределения электронов в GaAs. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. №3. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/mar17/2/text.pdf