[pt] Este trabalho descreve teoria, simulação e caracterização óptica de
microcavidades semicondutoras utilizadas para a mudança de cor de pulsos de luz
e geração de pulsos ultra-curtos. Amostras foram fabricadas por MBE com GaAs e
AlAs em estruturas compostas de dois espelhos de Bragg e um espaçador de GaAs,
formando cavidades de Fabry-Pérot. Espectros de refletância e transmitância foram
simulados com o Método da Matriz de Transferência, considerando modelos
realísticos para as propriedades ópticas dos materiais. A caracterização óptica foi
realizada por FTIR e experimentos de Ring-Down utilizando uma streak camera.
Fatores de qualidade maiores que 10(5)
foram observados, correspondendo a tempos
de armazenamento da luz maiores que 100 ps. Experimentos de troca de cor da luz
em uma configuração de pump and probe foram realizados. A geração de pulsos
ultra-curtos com cavidades em micropilar foi estudada. Para caracterizá-las, foram
empregados o chaveamento óptico de cavidades e a microfotoluminescência
resolvida no tempo. O processo completo, ultrarápido, de chaveamento dos modos
ressonantes de uma cavidade semicondutora foi claramente observado de maneira
inédita. / [en] This work describes the theory, simulation and optical characterization of
semiconductor microcavities used to change the color of light and generate ultrashort pulses. Samples were fabricated by MBE with GaAs and AlAs in structures
composed of two Bragg mirrors and a GaAs spacer, creating Fabry-Pérot cavities.
Reflectance and transmittance spectra were simulated with the transfer-matrix
method considering realistic models of the materials optical properties. Optical
characterization was performed using FTIR spectroscopy and Ring-Down
experiments with a streak camera. Quality factors in excess of 10(5) were observed,
corresponding to storage times larger than 100 ps. Color-change experiments using
a pump and probe optical setup were performed. The generation of ultra-short
pulses with micropillar cavities was investigated. Time-resolved microphotoluminescence and optical cavity switching were employed to characterize the
cavities. The complete ultrafast process of switching resonant modes of a
semiconductor cavity using all-optical free carrier injection has been clearly
observed for the first time.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:48220 |
| Date | 21 May 2020 |
| Creators | GUILHERME MONTEIRO TORELLY |
| Contributors | PATRICIA LUSTOZA DE SOUZA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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