1.一種周期破缺的光柵面發(fā)射太赫茲量子級聯(lián)激光器,其特征在于,器件采用雙金屬波導(dǎo)結(jié)構(gòu),包括襯底(1)、下電極層(2)以及脊波導(dǎo)結(jié)構(gòu);
2.如權(quán)利要求1所述的周期破缺的光柵面發(fā)射太赫茲量子級聯(lián)激光器,其特征在于,所述周期破缺光柵結(jié)構(gòu)(8)中,周期長度等于激光器工作頻率在激光器波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的等效波長。
3.如權(quán)利要求1所述的周期破缺的光柵面發(fā)射太赫茲量子級聯(lián)激光器,其特征在于,所述激光器工作頻率的范圍在1.2-5.4thz之間。
4.如權(quán)利要求1所述的周期破缺的光柵面發(fā)射太赫茲量子級聯(lián)激光器,其特征在于,所述周期破缺光柵結(jié)構(gòu)(8)中所有狹縫的寬度范圍均在0.05λ~0.5λ之間,其中λ為激光器工作頻率在激光器波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的等效波長。
5.一種如權(quán)利要求1~4任一所述周期破缺的光柵面發(fā)射太赫茲量子級聯(lián)激光器的遺傳算法優(yōu)化方法,其特征在于,包括:
6.如權(quán)利要求5所述的遺傳算法優(yōu)化方法,其特征在于,所述遺傳算法迭代過程中,通過編寫腳本程序自動讀入種群數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換為光柵參數(shù)進(jìn)行建模,聯(lián)合有限元仿真軟件進(jìn)行仿真并自動求解每個個體的適應(yīng)度。
7.如權(quán)利要求5所述的遺傳算法優(yōu)化方法,其特征在于,所述遺傳算法迭代過程中,選擇、交叉與變異的具體過程為:首先對種群中個體按照每個個體的適應(yīng)度高低選擇一定比例個體作為新種群的個體,其次按照所設(shè)置交換的比例對相鄰個體交換部分染色體片段來產(chǎn)生新個體,最后對群體中某些個體染色體的某些位置上的基因按照所設(shè)置變異概率作變異操作,通過模擬生物種群的進(jìn)化過程產(chǎn)生下一代種群。
8.如權(quán)利要求5所述的遺傳算法優(yōu)化方法,其特征在于,所述遺傳算法的迭代終止條件為迭代次數(shù)達(dá)到所設(shè)定的最高迭代次數(shù),或在種群中適應(yīng)度最高的個體的適應(yīng)度達(dá)到了所設(shè)定的目標(biāo)適應(yīng)度時停止迭代。
9.如權(quán)利要求5所述的遺傳算法優(yōu)化方法,其特征在于,通過仿真獲得激光器工作頻率的面發(fā)射光子損失率的方法為: