Des impulsions ultra-courtes dans la gamme de fréquence terahertz (THz)
peuvent désormais être générées avec des lasers à semi-conducteur. C’est ce qui a été démontré par l’équipe QUAD du laboratoire en utilisant des lasers à cascade quantique, sources laser à semi-conducteur obtenues à partir de puits quantiques couplés.
Les chercheurs ont démontré qu’en modulant le courant d’un laser à cascade quantique THz il est possible de synchroniser les différents modes Fabry-Pérot à l’intérieur de la cavité optique, une technique connue sous le nom de modelocking actif. Le résultat de cette somme cohérente est un train d’impulsions d’environs 10 picosecondes de durée à un taux de répétition de 10GHz, que les chercheurs on pu mesurer grâce à la mise en place d’une technique d’échantillonnage à l’aide d’un laser à fibre femtoseconde (voir la Figure). C’est la première fois que des impulsions THz ultra-courtes sont générées directement par un laser à semi-conducteur.
Fruits d’une collaboration internationale, ces résultats ont été publiés en ligne le 25 Avril dans la revue Nature Photonics. Cette étude a été coordonnée par le Laboratoire MPQ (Matériaux et Phénomènes Quantiques), UMR de l’Université Paris-Diderot et du CNRS, en partenariat avec le LNE-SYRTE, Laboratoire national de métrologie et d’essais, et le Département d’Ingénierie Electronique de l’Université de Leeds en Angleterre.
Figure :
Train d’impulsions picosecondes térahertz
Contact :
Stefano Barbieri.
stefano.barbieri@univ-paris-diderot.fr
Référence :
Coherent sampling of active mode-locked terahertz quantum
cascade lasers and frequency synthesis.
S. Barbieri, M. Ravaro, P. Gellie, G. Santarelli, C. Manquest, C. Sirtori, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies , Nature Photonics 5, 306 (2011)