InGaAs量子ドット増幅器におけるスペクトルホールバーニングとキャリア加熱ダイナミクス

一連のInAs-InGaAs-GaAs量子ドット（QD）増幅器における超高速ゲインおよび屈折率ダイナミクスが、室温でフェムト秒分解能で測定されました。ゲイン圧縮の回復におけるスペクトルホールバーニング（SHB）とキャリア加熱（CH）の役割が詳細に調査されました。スペクトルホールの超高速回復が約100 fs内で測定され、バルクおよび量子井戸増幅器と比較可能であり、電気的に駆動されたQDデバイスにおけるキャリア緩和ボトルネックと矛盾します。QDにおけるCHダイナミクスは、InGaAsPバルク増幅器の結果と定量的に比較されました。QDデバイスのゲインおよび屈折率ダイナミクスの両方に対してCHが減少することが見つかり、これは高速アプリケーションのための有望な前提条件です。この減少は、これらの低次元システムで増幅を提供するために必要な小さなキャリア密度によって引き起こされる自由キャリア吸収による加熱の減少に起因しています。