Субтерагерцовая автомодуляция поглощения пикосекундного зондирующего импульса света в GaAs, взаимосвязанная с собственным пикосекундным стимулированным излучением GaAs

Аннотация

Впервые измерена в реальном времени предполагавшаяся ранее субтерагерцовая автомодуляция поглощения зондирующего пикосекундного импульса света в фотонакачиваемом тонком (~ 1 мкм) слое GaAs. Накачка создавала в GaAs стимулированное пикосекундное излучение. На период, фазовую постоянную и амплитуду автомодуляции поглощения влияет её синхронизация с пикосекундной автомодуляцией обеднения заселенности электронами энергетических уровней дна зоны проводимости. Обеднение и его автомодуляция создаются собственным излучением GaAs. Синхронизация возникает для установления детального равновесия при электрон-LO-фононном взаимодействии.

• автомодуляция
• self-modulation
• полупроводник
• пикосекундный
• стимулированное излучение
• осцилляции
• поглощение света
• электрон-фононное взаимодействие
• вынужденное комбинационное рассеяние света
• синхронизация
• связанные осцилляторы

Abstract (in English)

For the first time, sub-THz self-modulation of probing picosecond light pulse absorption was measured real-time in a thin (~ 1 micron) light-pumped GaAs layer. Pumping created stimulated picosecond emission in GaAs. Synchronization of the absorption self-modulation with picosecond self-modulation of depletion of conduction band bottom energy level electron population affects the period, phase constant and amplitude of absorption self-modulation. The depletion and its self-modulation were created by GaAs intrinsic emission. Synchronization arises to set detailed balance by the electron-LO-phonon interaction.

Для цитирования

Литература

1. Агеева Н.Н., Бронeвой И.Л., Забегаев Д.Н., Кривоносов А.Н. Осцилляции энергии пикосекундных световых импульсов, как проявление синхронизации создаваемых импульсами локальных отклонений от квазиравновесного распределения электронов в GaAs // Журнал радиоэлектроники. - 2017. - № 3. - С. 1-24. URL: http://jre.cplire.ru/jre/mar17/2/text.pdf
2. Агеева Н.Н., Броневой И.Л., Забегаев Д.Н., Кривоносов А.Н. Автосинхронизация модуляции заселенности энергетических уровней электронами, создаваемой пикосекундными импульсами зондирующего и собственного стимулированного излучений в GaAs // ФТП. - 2016. - Т.50, вып.10. - С.1333-1342.
3. Ageeva N.N., Bronevoi I.L., Krivonosov A.N., Zabegaev. Autowave of electron population depletion and sub terahertz selfmodulations of light absorption and intrinsic stimulated emission in GaAs // Physica Status Solidi C. - 2011. - V.8, No.4. - P. 1211-1215.
4. Агеева Н.Н., Бронeвой И.Л., Забегаев Д.Н., Кривоносов А.Н. Пикосекундные "разгорание" и релаксация интенсивного стимулированного излучения GaAs // ЖЭТФ. - 2013. - Т.143, вып.4. - С. 634-642.
5. Агеева Н.Н., Броневой И.Л., Забегаев Д.Н., Кривоносов А.Н. Бистабильность автомодуляции спектра собственного стимулированного пикосекундного излучения GaAs // ЖЭТФ. - 2013. - Т.144, вып.2(8). - С. 227-234.
6. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. - М.: Физматлит., 2001. - т.3, с.185, задача 1.
7. Агеева Н.Н., Броневой И.Л., Забегаев Д.Н., Кривоносов А.Н. Модуляция характеристик стимулированного пикосекундного излучения GaAs, рекомендации по её использованию и борьбе с ней. Визуализация ямы в области усиления спектра поглощения света, "выжигаемой" излучением // Журнал радиоэлектроники. - 2012. - № 10. - С. 1-21. URL: http://jre.cplire.ru/jre/oct12/3/text.html.
8. Васильев П.П. Экспериментальное наблюдение когерентных оптических осцилляций в сильных полях пикосекундных полупроводниковых лазеров // Квантовая электроника. - 1994. - Т.21, №6. - С. 585-587.
9. Ageeva N.N., Bronevoi I.L., Zabegaev D.N., Krivonosov А.N., Vorobiev N.S., Gornostaev P.B., Lozovoi V.I., Pelipenko V.I., Schelev M.Ya., Shashkov E.V. PS-1/S1 picosecond streak camera time-intensity profile measurements of stimulated radiation from GaAs // Proceedings of the 30th International Congress on High-Speed Imaging and Photonics ICHSIP-30. - 2012. - P.109-114.
10. Агеева Н.Н., Броневой И.Л., Забегаев Д.Н., Кривоносов А.Н. Субтерагерцовые автоколебания обеднения заселенностей электронов в зоне проводимости GaAs при наличии накачки и собственного стимулированного излучения // ФТП. - 2010. - Т.44, №9. - С. 1157-1164.
11. Агеева Н.Н., Броневой И.Л., Кривоносов А.Н., Стеганцов С.В. Сверхбыстрая автомодуляция спектра поглощения света, возникающая при сверхкоротких оптической накачке и суперлюминесценции в GaAs // ФТП. - 2006. - Т.40, №7. - С. 806-814.
12. Bronevoi I.L., Krivonosov A.N., Perel' V.I. Phonon oscillations in the spectrum of the reversible bleaching of gallium arsenide under interband absorption of a high-power picosecond light pulse // Solid State Communications. - 1995. - V.94, № 9. - P. 805-808.
13. Агеева Н.Н., Броневой И.Л., Кумеков С.Е., Кривоносов А.Н., Стеганцов С.В. "LO - фононная" корреляция между спектром пикосекундной суперлюминесценции и особенностями спектра поглощения света в GaAs при нефермиевском распределении носителей заряда, генерированных пикосекундным импульсом света // ФТП. - 2002. - Т.36, №2. - С. 144-148.
14. Агеева Н.Н., Броневой И.Л., Кривоносов А.Н., Налет Т.А., Стеганцов С.В. Участие электрон-фононного взаимодействия в сверхбыстрой автомодуляции поглощения света в GaAs. Связь модуляции поглощения со спектром стимулированного излучения в GaAs. // ФТП. - 2007. - Т.41, №12. - С. 1418-1424.
15. Алтыбаев Г. С., Броневой И. Л., Кумеков С. Е. Выступ на спектрах поглощения GaAs, возбужденного мощными пикосекундными импульсами света // ФТП. - 2004. - Т.38, №6 - С. 674-677.
16. Пиковский А., Розенблюм М., Куртс Ю. Синхронизация. Фундаментальное нелинейное явление. - М.: Техносфера, 2003. - 496 с.
17. Bronevoi I.L., Krivonosov A.N., Perel' V.I. Effect of plasmon assisted stimulated raman scattering on the reversible bleaching of gallium arsenide by a high power picosecond light pulse // Solid State Communications. - 1995. - V.94, № 5. - P. 363-368.
18. Агеева Н.Н., Броневой И.Л., Кривоносов А.Н. Субтерагерцовые автоколебания в сверхбыстрой автомодуляции поглощения света в GaAs // ФТП. - 2008. - Т.42, №12. - С. 1426-1433.