我们展示了一种在半导体微腔激光器中创建空间局部状态的实验方法。特别是,我们塑造了具有非共振的,脉冲的光泵的准二维微腔激光器的空间增益曲线,以创建由于增益和非线性损耗的平衡而存在的空间局部结构,称为增益拟散的孤子。我们直接探测了这些局部结构的超快形成动力学和衰减,表明它们是在比索秒时尺度上创建的,比激光腔孤子更快的数量级。使用复杂的Ginzburg – Landau模型来重建所有实验观察到的特征和动力学,该模型明确考虑了半导体中的载体密度动力学。
太赫兹 (THz) 时域光谱有助于深入了解半导体异质结构中的电子动力学。高场 THz 光谱探测 GaAs 量子阱 (QW) 系统的激子非线性响应,并能够在时域中测量其相干动力学。因此,THz 光谱可以让人们探索多体相互作用的基本特性以及半导体纳米器件技术的潜力。这项工作使用计算方法分析了半导体微腔中的光物质相互作用。当 QW 微腔中的激子与腔光子强耦合时,会形成一种称为激子极化子的新准粒子。本论文表明,具有光学和 THz 激发的经典耦合谐振子可用作模型来模拟激子极化子动力学及其量子相干现象。通过采用激子模式的时间相关衰减和改变光脉冲和 THz 脉冲之间的延迟,演示了激子-光子耦合系统的时间演化。由于强光物质杂化,在频谱中观察到正常模式分裂。最后,将本工作计算出的激子-极化子振荡与使用半导体布洛赫方程获得的参考计算结果进行了比较。
