This work reports the linewidth broadening factor (LBF) of a continuous-wave interband cascade laser operated both below and above threshold. Using the Hakki-Paoli method, the below-threshold LBFs around the gain peak are determined to be in the range of 1.1–1.4, where the thermal effect is carefully removed. Employing the self-mixing interferometry technique, the above-threshold LBFs are measured to be around 2.2, which do not increase with increasing pump current.
References
1.
C. H.
Henry
, IEEE J. Quantum Electron.
18
, 259
(1982
).2.
M.
Osiński
and J.
Buus
, IEEE J. Quantum Electron.
23
, 9
(1987
).3.
L. A.
Coldren
, S. W.
Corzine
, and M. L.
Mashanovitch
, Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits
(John Wiley & Sons
, 2012
).4.
N.
Schunk
and K.
Petermann
, IEEE J. Quantum Electron.
24
, 1242
(1988
).5.
Y.-G.
Zhou
, X.-Y.
Zhao
, C.-F.
Cao
, Q.
Gong
, and C.
Wang
, Opt. Express
26
, 28131
(2018
).6.
B.-B.
Zhao
, X.-G.
Wang
, J.-C.
Zhao
, and C.
Wang
, Opt. Express
27
, 26639
(2019
).7.
J.
Ohtsubo
, Semiconductor Lasers: Stability, Instability and Chaos
(Springer
, 2017
).8.
S.
Bhowmick
, M. Z.
Baten
, F.
Frost
, B. S.
Ooi
, and P.
Bhattacharya
, IEEE J. Quantum Electron.
50
, 7
(2014
).9.
B.
Dagens
, A.
Markus
, J. X.
Chen
, J.-G.
Provost
, D.
Make
, O. L.
Gouezigou
, J.
Landreau
, A.
Fiore
, and B.
Thedrez
, Electron. Lett.
41
, 323
(2005
).10.
J.
Duan
, H.
Huang
, D.
Jung
, Z.
Zhang
, J.
Norman
, J. E.
Bowers
, and F.
Grillot
, Appl. Phys. Lett.
112
, 251111
(2018
).11.
J.
Faist
, F.
Capasso
, C.
Sirtori
, D. L.
Sivco
, A. L.
Hutchinson
, and A. Y.
Cho
, Appl. Phys. Lett.
67
, 3057
(1995
).12.
N.
Kumazaki
, Y.
Takagi
, M.
Ishihara
, K.
Kasahara
, A.
Sugiyama
, N.
Akikusa
, and T.
Edamura
, Appl. Phys. Lett.
92
, 121104
(2008
).13.
L.
Jumpertz
, F.
Michel
, R.
Pawlus
, W.
Elsässer
, K.
Schires
, M.
Carras
, and F.
Grillot
, AIP Adv.
6
, 015212
(2016
).14.
M.
Lerttamrab
, S. L.
Chuang
, C.
Gmachl
, D. L.
Sivco
, F.
Capasso
, and A. Y.
Cho
, J. Appl. Phys.
94
, 5426
(2003
).15.
R. Q.
Yang
, Superlattices Microstruct.
17
, 77
(1995
).16.
I.
Vurgaftman
, W. W.
Bewley
, C. L.
Canedy
, C. S.
Kim
, M.
Kim
, C. D.
Merritt
, J.
Abell
, J. R.
Lindle
, and J. R.
Meyer
, Nat. Commun.
2
, 585
(2011
).17.
C. R.
Webster
, P. R.
Mahaffy
, S. K.
Atreya
, J. E.
Moores
, G. J.
Flesch
, C.
Malespin
, C. P.
Mckay
, G.
Martinez
, G. L.
Smith
, J.
Martin-Torres
et al, Science
360
, 1093
(2018
).18.
M.
Lerttamrab
, S. L.
Chuang
, R. Q.
Yang
, and C. J.
Hill
, J. Appl. Phys.
96
, 3568
(2004
).19.
Y.
Deng
, B.-B.
Zhao
, Y.-T.
Gu
, and C.
Wang
, Opt. Lett.
44
, 1375
(2019
).20.
B. W.
Hakki
and T. L.
Paoli
, J. Appl. Phys.
44
, 4113
(1973
).21.
I. D.
Henning
and J. V.
Collins
, Electron. Lett.
19
, 927
(1983
).22.
D.
Hofstetter
and R. L.
Thornton
, IEEE J. Quantum Electron.
34
, 1914
(1998
).23.
J.
Duan
, H.
Huang
, B.
Dong
, D.
Jung
, Z.
Zhang
, J. C.
Norman
, J. E.
Bowers
, and F.
Grillot
, Proc. SPIE
10939
, 109390S
(2019
).24.
D.
Rodriguez
, L.
Borruel
, I.
Esquivias
, H.
Wenzel
, B.
Sumpf
, and G.
Erbert
, IEEE Photonics Technol. Lett.
16
, 1432
(2004
).25.
A.
Villafranca
, A.
Villafranca
, G.
Giuliani
, and I.
Garces
, IEEE Photonics Technol. Lett.
21
, 1256
(2009
).26.
B.
Dong
, J.
Duan
, C.
Shang
, H.
Huang
, A. B.
Sawadogo
, D.
Jung
, Y.
Wan
, J. E.
Bowers
, and F.
Grillot
, Appl. Phys. Lett.
115
, 091101
(2019
).27.
H.
Tan
, Z.
Mi
, P.
Bhattacharya
, and D.
Klotzkin
, IEEE Photonics Technol. Lett.
20
, 593
(2008
).28.
C.
Wang
, K.
Schires
, M.
Osiński
, P. J.
Poole
, and F.
Grillot
, Sci. Rep.
6
, 27825
(2016
).29.
Y.
Yu
, G.
Giuliani
, and S.
Donati
, IEEE Photonics Technol. Lett.
16
, 990
(2004
).30.
J.
Staden
, T.
Gensty
, W.
Elsässer
, G.
Giuliani
, and C.
Mann
, Opt. Lett.
31
, 2574
(2006
).31.
R. P.
Green
, J.-H.
Xu
, L.
Mahler
, A.
Tredicucci
, F.
Beltram
, G.
Giuliani
, H. E.
Beere
, and D. A.
Ritchie
, Appl. Phys. Lett.
92
, 071106
(2008
).32.
F.
Grillot
, C.
Wang
, N. A.
Naderi
, and J.
Even
, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
19
, 1900812
(2013
).33.
Y.
Yu
, Y.
Fan
, and B.
Liu
, Proc. SPIE
10021
, 100210U
(2016
).34.
N.
Kumazaki
, Y.
Takagi
, M.
Ishihara
, K.
Kasahara
, A.
Sugiyama
, N.
Akikusa
, and T.
Edamura
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
47
, 6320
(2008
).35.
J.
Staden
, T.
Gensty
, M.
Peil
, W.
Elsäßer
, G.
Giuliani
, and C.
Mann
, Proc. SPIE
6184
, 61841E
(2006
).36.
G.
Giuliani
, S.
Donati
, and W.
Elsässer
, Proc. SPIE
6184
, 61841D
(2006
).37.
M.
Willatzen
, A.
Uskov
, J.
Mork
, H.
Olesen
, B.
Tromborg
, and A.-P.
Jauho
, IEEE Photonics Technol. Lett.
3
, 606
(1991
).38.
M.
Willatzen
, T.
Takahashi
, and Y.
Arakawa
, IEEE Photonics Technol. Lett.
4
, 682
(1992
).39.
F.
Grillot
, B.
Dagens
, J. G.
Provost
, H.
Su
, and L. F.
Lester
, IEEE J. Quantum Electron.
44
, 946
(2008
).40.
A.
Villafranca
, J.
Lasobras
, I.
Garces
, G.
Giuliani
, S.
Donati
, M.
Chacinski
, R.
Schatz
, C.
Kouloumentas
, D.
Klonidis
, I.
Tomkos
et al, in 2007 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)
(IEEE
, 2007
).41.
C.
Wang
, M. E.
Chaibi
, H.
Huang
, D.
Erasme
, P.
Poole
, J.
Even
, and F.
Grillot
, Opt. Express
23
, 21761
(2015
).42.
S.
Melnik
, G.
Huyet
, and A. V.
Uskov
, Opt. Express
14
, 2950
(2006
).43.
O.
Spitz
, A.
Herdt
, J.
Duan
, M.
Carras
, W.
Elsäßer
, and F.
Grillot
, Proc. SPIE
10926
, 1092619
(2019
).© 2019 Author(s).
2019
Author(s)
You do not currently have access to this content.