太赫兹量子级联激光器中的多体效应

摘要

我们利用半导体布洛赫方程理论,研究了太赫兹量子级联激光器(THz QCL)共振隧穿过程中的多体效应,模拟了THz QCL中粒子数反转的建立过程、稳态和增益回复过程。研究结果表明,共振隧穿中的多体相互作用是THz QCL中一个重要的物理机制;在粒了数反转的建立过程中,多体效应使得粒子数反转振荡的幅度和周期变大;在稳态情况下,存在多体相互作用时的粒子数反转略大于不存在多体相互作用时的情况;在非啁啾脉冲激发后的增益回复过程中,存在多体相互作用时的增益回复时间明显小于不存在多体相互作用时的情况。