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TERAULTRA

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Terahertz Ultra Short Pulses from Self Induced Transparency Modelocked Quantum C...

Terahertz Ultra Short Pulses from Self Induced Transparency Modelocked Quantum Cascade Lasers The terahertz (THz) frequency range in the electromagnetic spectrum lacks a compact semiconductor source of ultra-short pulses, suitable for applications including ultrafast spectroscopy, atmospheric science and stable THz frequen... ver más

28/02/2018

UNIVLEEDS

195K€

Presupuesto del proyecto: 195K€

Líder del proyecto

UNIVERSITY OF LEEDS No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo H2020 notifico la concesión del proyecto el día 2018-02-28

MSCA-IF-2015-EF: Marie Skłodowska-Curie Individual F... Scope:Proposals for European Fellowships involve a single host organisation (future beneficiary) est...

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1 Participantes

UNIVLEEDS

195.45K€ | Lider

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Duración del proyecto: 24 meses Fecha Inicio: 2016-02-15
Fecha Fin: 2018-02-28

Líder del proyecto

UNIVERSITY OF LEEDS No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 195K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto The terahertz (THz) frequency range in the electromagnetic spectrum lacks a compact semiconductor source of ultra-short pulses, suitable for applications including ultrafast spectroscopy, atmospheric science and stable THz frequency comb generation. Although the quantum cascade laser (QCL) is a promising compact semiconductor THz source, its success in creating ultra-short pulses is limited due to the inherent fast gain recovery time. There have been demonstrations of short pulse (>1 ps) generation from THz QCLs based on active modelocking, although the stability of the pulses is limited. Crucially, there has been no demonstration of passive modelocking of QCLs to date, which in principle can create pulses much shorter than 1 ps. The goals of the proposed TERAULTRA research are to break through this technological challenge, and create THz ultra-short pulses of <1 ps from QCLs using self-induced transparency (SIT) effects. Recently, it has been proposed that QCLs are the ideal tool to realize SIT mediated modelocking owing to their relatively long inter-subband coherence times, and, importantly, the possibility of interleaving gain and absorbing media with engineered dipole moments. While the gain medium produces gain, the absorbing medium absorbs the resonant light, suppressing the growth of the continuous waves, thereby creating short pulses. We will design THz QCLs with coupled gain and absorbing media that can initiate modelocking using SIT effects, for the first time. By simulating the gain recovery and dephasing times, dipole moments, and gain and absorption parameters, the stability of the modelocked pulses will be determined and understood theoretically. We will then demonstrate experimentally the first modelocked laser exploiting the SIT effect, based on a THz QCL with interleaved gain and absorbing media in the growth direction as well as based on independently-controlled two-section waveguide cavities, leading to pulse widths <1 ps.

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