双波泵浦量子阱子带共振跃迁的非线性光学性质

设计了组分为Al0.5Ga0.5As/GaAs/Al0.2Ga0.8As阶梯形量子阱结构,其导带子带能级可与中红外双波长CO2激光器的泵浦光光子能量共振.计算了此量子阱对两束泵浦光的二阶非线性差频系数χ(2)DFG及三阶非线性系数χ(3)ω1和χ(3)ω2的表达式；在导带分别为抛物线形和非抛物线形两种条件下,对比研究了三个非线性系数随两束泵浦光波长的变化.χ(2)DFG、χ(3)ω1和χ(3)ω2随两束泵浦光波长λp1和λp2都是呈现出先增大后减小的变化趋势,对应不同泵浦波长,存在一个峰值；相比于导带为抛物线形,在非抛物线条件下三个非线性系数随短波长的泵浦光λp1的变化出现“红移”现象,而随长波长的泵浦光λp2的变化峰值位置基本相同；由量子限制效应导致的两种导带情况下子带能级变化,即与泵浦光光子共振条件发生变化,是出现“红移”的原因；而峰值数值上的差异,主要由量子阱子带能级间的跃迁矩阵元和两种导带条件下不同的能级差决定