Неустойчивость режима генерации и пространственные домены в квантово-каскадных лазерах на основе сверхрешеток с лестницами Ванье–Штарка

Abstract

На основе распределенной модели квантово-каскадного лазера, учитывающей перенос носителей по локализованным состояниям и состояниям непрерывного спектра проанализированы вольт-амперные характеристики лазеров на основе сверхрешеток с лестницами Ванье–Штарка. Показано, что выбор рабочей точки на участке ВАХ с отрицательным дифференциальным сопротивлением приводит к неустойчивой генерации. При этом внутри активной области формируется доменная структура электрического поля, при которой напряжение в доменах соответствует соседним участкам ВАХ с положительным дифференциальным сопротивлением, а границы между доменами смещаются в течении импульса накачки.