Введение
1 Генерация импульсного терагерцового поля с помощью оптического выпрямления импульсов инфракрасного излучения в нелинейных полупро водниках, помещённых в диэлектрический или плазмонный волновод 30
1.1 Введение 30
1.2 Ограничение на степень конверсии импульсов ближнего инфракрасного излучения в импульсы терагерцового поля в нелинейных полупроводниках 33
1.3 Оптическое выпрямление импульсов среднего инфракрасного диапазона в C/GaAs/C волноводе 36
1.4 Модель двойного плазмонного волновода 41
1.5 Конверсия импульса ближнего инфракрасного диапазона в терагсрцовый импульс в двойном плазмонном волноводе 44
1.6 Выводы 48
2 Получение импульсов среднего и дальнего инфракрасного излучения в результате внутрирезонаторного нелинейного смешения полей, генерируемых в двухчастотных гетеролазерах в режиме синхронизации мод 50
2.1 Введение 50
2.2 Нелинейное смешение полей и генерация излучения разностной частоты в гетеролазерах на квантовых ямах 51
2.3 Амплитуда и форма выходных импульсов разностной частоты 59
2.4 Оценки выходной мощности инфракрасных и терагерцовых импульсов 66
2.5 Методы дальнейшего увеличения выходной мощности инфракрасных и терагерцовых импульсов 67
2.6 Выводы 69
3 Генерация импульсного среднего инфракрасного излучения на внутризонном переходе со спектрально ограниченной инверсией в межзонных полупроводниковых лазерах на гетероструктурах с квантовыми ямами 70
3.1 Введение 70
3.2 Резонаторы для оптического и среднего инфракрасного излучения 74
3.3 Межзонная генерация оптического излучения 77
3.4 Внутризонная генерация среднего инфракрасного поля 84
3.5 Выводы 89
4 Усиление и генерация импульсов среднего и дальнего инфракрасного диапазона в гетероструктуре, синхронно накачиваемой импульсным оптическим излучением 91
4.1 Введение 91
4.2 Усиление инфракрасного сигнала в волноведущей гетероструктуре с квантовыми ямами, накачиваемой синхронным оптическим импульсом 93
4.3 Параметры волноведущих гетероструктур и оптических импульсов, оптимальные для усиления инфракрасного сигнала 103
4.4 Выводы 108
5 Усиление импульсов среднего инфракрасного излучения на кратковременно инвертируемых мсжподзоиных переходах в квантовых ямах ... 110
5.1 Видение 110
5.2 Параметры гетероструктуры, предназначенной для создания кратковременной инверсии населённостей на межподзонных переходах 112
5.3 Расчёт коэффициента усиления и изменения формы входящего импульса 117
5.4 Схема быстрого изменения наложенного на структур} электрического поля 120
5.5 Выводы 123
6 Генерация терагерцового излучения в высококачественных алмазных образцах с резонансным циклотронным нагревом тяжёлых дырок 124
6.1 Введение 124
6.2 Требования на чистоту алмазных образцов 126
6.3 Порог генерации терагерцового лазера на алмазе 129
6.4 Выводы 134
7 Низкопороговый насыщающийся поглотитель субтерагерцового излучения на квантовых ямах с поперечным магнитным нолем и отрицательной массой лёгких дырок 136
7.1 Введение 136
7.2 Зависимость циклотронной частоты дырок от их продольной энергии в квантовой яме с поперечным магнитным полем 138
7.3 Слабополевая нелинейная динамическая проводимость в квантовой яме с поперечным магнитным полем 139
7.4 Выводы 142
8 Частотно перестраиваемый безынверсный лазер дальнего инфракрас
ного и терагерцового диапазона на квантовых точках и квантовых ямах,
накачиваемых когерентным излучением 143
8.1 Введение 143
8.2 Модель квантовых точек, взаимодействующих с электромагнитным полем 144
8.3 Коэффициент усиления и перестройка частоты генерации безынверсного лазера на квантовых точках 147
8.4 Взаимодействие электронов квантовых ям с электромагнитным полем 149
8.5 Коэффициент безынверсного усиления дальнего инфракрасного и терагерцового излучения в квантовых ямах 152
8.6 Оптимальные параметры квантовых ям и перестройка частоты генерации... 155
8.7 Выводы 158
9. Эффективное безынверсное усиление среднего и дальнего инфракрасного излучения па квантовых точках с квазидискретными уровнями, накачиваемых когерентным излучением ближнего инфракрасного или оптического диапазона 160
9.1 Введение 160
9.2 Система квантовых точек с квазидискретными уровнями - активная среда для безынверсного усиления среднего и дальнего инфракрасного излучения 163
9.3 Взаимодействие квантовых точек с излучением накачки: бездиссипативное распространение 166
9.4 Коэффициент усиления поля в системе квантовых точек 169
9.5 Выводы 172
10 Генерация дальнего инфракрасного и терагерцового излучения в фонтанных (резонансных рамановских) лазерах на квантовых ямах без использования фононного опустошения нижнего лазерного уровня 173
10.1 Введение 173
10.2 Конструкция активного слоя и волновода для фонтанного лазера дальнего инфракрасного диапазона на квантовых ямах 176
10.3 Модель взаимодействия электромагнитного излучения с находящимися в квантовых ямах электронами 181
10.4 Ожидаемые характеристики фонтанного лазера дальнего инфракрасного диапазона на квантовых ямах 183
10.5 Выводы 186
Заключение 187
Список литературы
