Photonic crystal nanobeam lasers
基于高Q/V纳米束腔的光子晶体激光器在室温下工作。用速率方程拟合L-L曲线，得到了较大的自发发射因子（~0.97）。
2010-02-11 physics.optics
Investigation of ultrafast laser photonic material interactions: challenges for directly written glass photonics
目前，直写波导制作可能是飞秒激光微加工在透明介质中最广泛研究的应用。诸如埋地波导、功率分配器、耦合器、光栅和光放大器等器件都已得到演示。波导的特性主要取决于样品材料的特性和写入激光的特性。在本文中，我们讨论了使用飞秒激光直写技术的研究人员所面临的挑战，特别强调被放置在熔融石英和磷酸盐玻璃作为不同应用的设备主机的适用性。
2008-02-14 physics.optics
Two-dimensional heterogeneous photonic bandedge laser
提出并实现了一种被光子带隙包围的二维光子带隙激光器。该异质光子晶体结构由两个具有相同晶格常数和不同空气孔半径的三角形晶格组成。光子晶体激光器是通过室温光泵浦InGaAsP量子阱空气桥板实现的，发射波长为1.55 μ m。根据激光的光谱位置和偏振方向识别出激光模式。获得了0.24mW的低阈值泵浦功率。测量的光子晶体激光器的特性与基于时域有限差分法的实空间和傅里叶空间计算结果非常吻合。
2004-04-13 physics.optics
Passive intrinsic-linewidth narrowing of ultraviolet extended-cavity diode laser by weak optical feedback
提出了一种利用长外腔弱光反馈缩小商用紫外光栅扩展腔半导体激光器（TOPTICA DL Pro）本征洛伦兹线宽的简单方法。我们实现了抑制频率噪声谱密度为20 dB的测量在1 MHz左右的频率，对应的固有的洛伦兹线宽从200 kHz到2 kHz的收窄。该系统适用于需要窄线宽和低高频噪声的可调谐紫外激光器的实验，如精密光谱学、光学钟和量子信息科学实验。
2014-02-25 physics.optics
A white laser with chirped photonic crystals
本文报道了啁啾光子晶体层在整个可见光区的所有近距离模式同时产生激光的理论研究结果。由于能够控制啁啾对比度，它允许获得具有简单的片上系统的白色激光器，这可以得到广泛的应用。
2022-08-12 physics.optics
UV soliton dynamics and Raman-enhanced supercontinuum generation in photonic crystal fiber
超快宽带紫外辐射在光谱学和光化学中具有重要意义，因为高光子能量使单光子激发成为可能，超短脉冲使时间分辨研究成为可能。在这里，我们报告使用充气空芯光子晶体光纤（HC-PCF）的高效超快非线性光学在紫外线。孤子自压缩的400 nm脉冲（前所未有的低）~500 nJ的能量下降到亚6 fs的持续时间，以及从这些孤子的可调谐色散波的共振发射。此外，我们还讨论了在充氢的HC-PCF中产生从深紫外到可见光的平坦超连续谱。与充氩光纤的比较表明，在高频增强拉曼增益，使氢系统更有效。随着HC-PCF技术的发展，我们预计这些基于光纤的紫外光源将带来新的应用。
2018-10-04 physics.optics
Bulk Negative Index Photonic Metamaterials for Direct Laser Writing
我们展示了在电信波长附近的一维和二维光子负折射率超材料的设计。设计的体结构是内在连接的，这使得它们的制造可行的直接激光写入和化学气相沉积。
2008-07-29 physics.optics
Fabrication of surface nanoscale axial photonics (SNAP) structures with a femtosecond laser
首次使用飞秒激光制造表面纳米级轴向光子学（SNAP）结构。由激光引入的刻纹对光纤加压并引起其纳米级有效半径的变化。我们展示了亚埃精确制造的个人和耦合SNAP微谐振器具有几个纳米的有效半径变化。我们的研究结果铺平了道路，一种新的超精密SNAP制造技术的基础上飞秒激光雕刻。
2016-04-11 physics.optics
Analytical coupled-wave model for photonic crystal quantum cascade lasers
建立了光子晶体量子级联激光器的耦合波模型。该分析模型提供了一个有效的全三维大面积器件结构的分析，并通过模拟和以前的实验结果证实了其有效性。
2017-05-22 physics.optics
Photonic crystal spatial filtering in broad aperture diode laser
宽孔径半导体激光器通常遭受发射光束的低空间质量。由于这种激光器的高度紧凑的特性，使用传统的腔内空间滤波器是有问题的。我们证明，非常紧凑的光子晶体空间滤波器，纳入激光谐振腔，可以改善光束的空间质量，并相应地，增加发射的辐射的亮度。我们报道了由于光子晶体腔内空间滤波，M2从47下降到28，亮度提高了1.5倍，证明了光子晶体腔内空间滤波在宽面积半导体激光器中的原理。
2019-07-30 physics.optics
Development and characterization of a 2.2 W narrow-linewidth 318.6 nm ultraviolet laser
我们展示了一个高功率窄线宽紫外（UV）激光系统在318.6 nm的直接6S 1/2-双（n = 70至100）里德堡激发铯原子。基于商用光纤激光器和高效的非线性频率转换技术，将1560.5 nm和1076.9 nm ~ 637.2 nm的两束红外激光和频后，通过腔增强二次谐波产生，获得了2.26 W的可调谐紫外激光输出。最大倍频效率为57.3%。典型的紫外激光功率均方根波动小于0.87%，在30分钟内，和紫外激光频率的连续可调谐范围大于6 GHz。其光束品质因数M2 X和M2 Y分别为1.16和1.48。这种高性能的紫外激光器在量子光学和冷原子物理学中具有重要的潜在用途。
2016-09-14 physics.optics
Efficient and compact source of tuneable ultrafast deep ultraviolet laser pulses at 50 kHz repetition rate
具有可调谐波长和极短持续时间的深紫外（DUV）激光脉冲是下一代技术和超快科学的关键使能技术。它们的产生一直是广泛的实验努力的主题，但迄今为止，还没有一种技术能够在一个光源中满足所有要求。在这里，我们展示了一个明亮的，高效的，紧凑的可调谐深紫外超快激光脉冲源的基础上共振色散波发射在中空毛细管纤维。包括镱基驱动激光器在内，总占地面积仅为120 x 75 cm，我们以50 kHz的重复频率产生208 nm至363 nm的脉冲，总效率高达3.6%。DUV产生的缩小比例降低了所需的能量，足以使双色几飞秒DUV脉冲的产生。
2023-01-09 physics.optics
Fully-tunable femtosecond laser source in the ultraviolet spectral range
我们在实验上证明了相干飞秒光源在整个紫外光谱区的完全可调谐性。实验采用近红外参量激光驱动高次谐波产生技术。通过在1100至1900 nm范围内调谐驱动波长，我们产生了从近紫外到极紫外的强烈谐波。对于一阶谐波，每次发射的光子数为10^7。许多新的科学前景，预计将受益于使用这样的桌面可调源。
2011-10-04 physics.optics
Laterally confined photonic crystal surface emitting laser based on monolayer tungsten disulfide operating at room temperature
报道了一种以单层二硫化钨为增益介质的光子晶体面发射激光器。腔设计利用光子晶体晶格中的异质结构，以提供具有紧凑有源区的高品质因数的横向限制。将单层二硫化钨薄片集成到石英衬底上的氮化硅光子晶体上，实现了室温连续激光输出。高方向性，近表面正常发射也已实验证明。
2018-06-21 physics.optics
Coherent Cerenkov radiation and laser oscillation in a photonic crystal
我们证明了当注入一束自由电子时，光子晶体可以用来产生强大的和高度相干的激光辐射。通过理论研究，我们提出了这种激光器的启动动力学和相干特性，在这种激光器中，增益是通过匹配光子晶体中的光学相速度的电子束的速度。
2016-10-26 physics.optics
A photonic crystal nanocavity laser in an optically very thick slab
在光学上非常厚的平板中形成的光子晶体（PhC）纳米腔可以支持用于激射的合理的高Q模式。在实验上，我们展示了室温脉冲激光操作从PhC偶极子模式发射在1324 nm，这是在InGaAsP板的厚度（T）为606 nm。数值模拟结果表明，当T > 800 nm时，90%以上的激光输出功率耦合到PhC板条模，为光子集成电路的面内高效激光器提供了一条新的途径。
2011-11-18 physics.optics
Topological Insulator Laser Using Valley-Hall Photonic Crystals
拓扑光子学最近被证明是一个强大的框架操纵光。特别是有源拓扑光子系统，通过采用非线性光-物质相互作用实现了更丰富的基础物理，从而为拓扑激光等应用开辟了新的前景。在这里，我们报告了一个全介质拓扑绝缘体激光器方案的基础上形成的半导体腔的拓扑不同的可果美光子晶体。由于光子谷霍尔效应的存在，平面半导体Kagome晶格可以在光传输线以下产生宽带边缘态，这为恢复非平凡光子拓扑结构和发展集成拓扑系统提供了一条新的途径.
2020-01-10 physics.optics
Time-resolved lasing action from single and coupled photonic crystal nanocavity array lasers emitting in the telecom-band
我们测量了在铟镓砷磷材料系统中制造的单个和耦合光子晶体纳米腔阵列激光器的激射动力学。在短的光激发下，单腔激光器产生的脉冲快至11 ps（FWHM），而耦合腔激光器显示出显着更长的激射持续时间，这是不能解释的一个简单的速率方程模型。包括载流子增益和扩散的时域有限差分模拟表明，纳米腔阵列上的异步激光发射延长了激光器的脉冲持续时间。
2008-12-12 physics.optics
Deep-UV-enhanced supercontinuum generated in tapered gas-filled photonic crystal fiber
我们提出了使用线性下降锥形充气空芯光子晶体光纤在一个单级，从紧凑的红外激光源的脉冲泵浦，以产生一个超连续带携带显着的光谱功率在深紫外（200 - 300 nm）。所产生的超连续谱从近红外向下延伸到约213 nm，在深紫外中高达0.83 mW/nm。
2021-07-09 physics.optics
HISOL: high-energy soliton dynamics enable ultrafast far-ultraviolet laser sources
本文综述利用充气空心毛细管光纤中高能量脉冲孤子自压缩及共振色散波发射产生可调谐超快远紫外激光的机制、进展、挑战与应用前景。
2024-02-29 physics.optics
Coupled-wave model for square-lattice photonic-crystal lasers with TE polarization -- a general approach
提出了一种具有横向电极化的强度的正方晶格光子晶体激光器的耦合波模型。该模型纳入了对二维PC激光腔很重要的高阶耦合效应，并为典型激光器件的全三维结构给出了通用且严格的耦合波公式。数值算例的基础上，我们的模型与不同的空气孔形状的PC结构。使用三维时域有限差分模拟所获得的结果的准确性进行了验证。
2011-07-09 physics.optics
Photonic band structure of ZnO photonic crystal slab laser
我们最近报道了首次实现的基于氧化锌的紫外光子晶体激光器[Appl.Phys.Lett. { \bf 85}，3657（2004）]。在这里，我们提出的结构设计和优化的细节。我们发展了一种计算超元胞技术，可以直接计算蓝宝石衬底上ZnO光子晶体的光子能带结构。我们发现，尽管小的衬底和光子层之间的折射率对比度，低阶本征模具有占主导地位的横电（TE）或横磁（TM）偏振。由于ZnO薄膜的发光表现出强烈的TE偏好，我们可以将我们的考虑限制在TE带，其光谱可以具有完整的光子带隙，并选择适当的结构参数。我们证明，系统的几何形状可以进行优化，以便实现相当大的带隙。
2005-03-21 physics.optics
Narrowband vacuum ultraviolet light via cooperative Raman scattering in dual-pumped gas-filled photonic crystal fiber
许多领域，如生物光谱学和光化学通常需要真空紫外（VUV）脉冲源，其特征在于窄线宽和在宽频率范围内可调谐。然而，大多数可用的VUV光源不能同时满足这两个要求，并且很少有真正紧凑，具有成本效益且易于非专业人员使用的光源。在这里，我们介绍了一种新的方法，可以很好地应对这一挑战。它是基于充氢空芯光子晶体光纤的同时泵浦两个光谱远脉冲。受激拉曼散射能够产生气体中集体分子运动的相干波，这与仔细的色散工程和对泵浦光的模态内容的控制一起，促进了两个单独的拉曼梳之间的合作，从而产生深入到VUV的光谱。使用该系统，我们证明了双拉曼梳的窄带线延伸到141 nm，仅使用100 mW的输入功率提供的商业固体激光器的产生。该方法可以使任何实验室都能够获得可调谐的VUV光，从而促进多个学科的许多研究领域的进展。
2020-06-10 physics.optics
Selective tuning of high-Q silicon photonic crystal nanocavities via laser-assisted local oxidation
我们研究了腔谐振调谐的高Q硅光子晶体异质结构的局域激光辅助热氧化使用532 nm的连续波激光聚焦到2.5 mm半径的斑点大小。总位移符合抛物线速率定律。在~ 30 mW激光功率下，调谐范围可达8.7 nm。在此调谐范围内，腔Q从3.2 \times 10 ^5减小到1.2 \times 10 ^5。数值模拟模拟了硅光子晶体薄膜中的温度分布以及氧化引起的谐振腔位移。
2011-06-03 physics.optics
Design of two-dimensional photonic crystal defect states for quantum cascade laser resonators
基于导带电子跃迁的当前量子级联激光器主要是TM（垂直于外延方向的电场）极化的。在这里，我们提出了一个本地化的缺陷模式的研究，与必要的TM偏振，在连接的正方形和六边形晶格的二维（2D）光子晶体的应用作为量子级联激光谐振器。一个简单的基于群论的分析是用来产生一个近似的描述，位于不同的高对称点内的主机光子晶格的缺陷所支持的谐振模式。这种分析的结果进行了比较，与二维时域有限差分（FDTD）模拟，显示出两个分析之间的密切对应关系，并考虑在量子级联激光器设计的分析的潜在应用。
2004-10-11 physics.optics
Room Temperature Operation of a Buried Heterostructure Photonic Crystal Quantum Cascade Laser
具有窄远场的高功率单模量子级联激光器对于包括外科手术或军事对抗在内的若干应用是重要的。现有技术存在诸如操作温度和可扩展性的缺点。在本文中，我们介绍了一种制造方法，有可能同时解决这些剩余的限制。我们展示和表征了深蚀刻、掩埋的光子晶体量子级联激光器，其发射波长约为8.5 μm。在用半绝缘Fe：InP再生长之前，对有源区进行干法蚀刻。这种制造策略导致10%的折射率对比度，从而允许良好的光子模式控制，并且同时在操作期间提供良好的热提取。从光子晶体激光器的端面记录了263 K时具有窄远场图案和峰值功率高达0.88 W的单模发射，并且激光操作保持到室温。通过三维光子学模拟和测量，确定边长为550μm的正方形光子晶体台面的激光模式为慢Bloch光子晶体模式。
2017-09-22 physics.optics
SIMPEL: Circuit model for photonic spike processing laser neurons
提出了一种嵌入可饱和吸收体的光子尖峰处理激光神经元的等效电路模型--光子可激发激光器的仿真模型（SIMPEL）。我们表明，通过将激光神经元速率方程映射到电路模型中，SPICE分析可以用作数值计算的高效且准确的引擎，能够推广到文献中发现的各种不同的激光神经元类型。这个模型的发展与神经元生物物理学的Hodgkin-Huxley模型相平行，Hodgkin-Huxley模型是一个电路框架，它为神经动力学的研究带来了效率，模块化和普遍性。我们采用该模型来研究各种信号处理的影响，如兴奋性与兴奋性和抑制性脉冲，二进制全有或全无的反应，和神经元动力学。
2014-09-24 physics.optics
Spectral-phase interferometry for direct electric-field reconstruction applied to seeded extreme-ultraviolet free-electron lasers
本研究提出一种基于SPIDER技术的飞秒脉冲表征装置，通过种子激光简单排布实现双延迟频移脉冲副本，可良好复原极紫外种子型FEL脉冲的时间形状与相位，为FEL光谱相位的实验研究与调控提供支撑。
2015-02-12 physics.optics
Threshold Characteristics of Slow-Light Photonic Crystal Lasers
对工作在慢光区的光子晶体量子点激光器的阈值特性进行了实验和理论研究。测量表明，与传统激光器相比，阈值增益在特定腔长下达到最小值。实验结果解释的激光阈值，考虑到慢光和随机无序的影响，由于不可避免的制造缺陷的分析理论。发现较长的激光器更深地操作到慢光区域，导致慢光引起的镜损耗的减少和慢光引起的无序引起的损耗的增强之间的权衡。
2015-08-21 physics.optics
Femtosecond laser inscription of nonlinear photonic circuits in Gallium Lanthanum Sulphide glass
我们报道了飞秒激光在硫系镓镧硫化物（GLS）玻璃中写入单模光波导。采用多扫描制造工艺来制造具有对称单模引导和在800 nm波长处的低插入损耗的波导，与Ti：Sapphire超快激光器兼容。利用μRaman和X射线显微分析研究了GLS中激光诱导折射率变化的原因。波导的非线性折射率的测量进行了寻找的光开关参数的定向耦合器，证明了非线性特性被保存，证明GLS是一个有前途的平台，激光写入集成非线性光子学。
2018-08-27 physics.optics
Higher-order defect mode laser in an optically thick photonic crystal slab
光学厚平板的使用可以为使用光子晶体实现电流注入型激光器提供通用的解决方案。在这里，我们表明，横向高阶缺陷模式可以被设计为限制在这样的厚平板的光子带隙。使用模拟，我们表明，10^5的高Q值是可能的，从一个微调的二阶六极模。在实验上，我们实现了1347 nm的二阶六极模光泵浦脉冲激光，峰值阈值泵浦功率为88 μ W。
2012-11-14 physics.optics
Generation of extreme ultraviolet laser by single-photon process
研究提出利用单光子激发相关的受激反斯托克斯拉曼散射（ASRS）产生 58.4 nm 极紫外激光，效率高于高次谐波产生，为短波长强激光提供了新路径。
2023-03-08 physics.optics
Photonic Flatband Laser
平带光子晶格，即显示平坦布洛赫带的波导或谐振器阵列，为光捕获和无失真成像提供了新的途径。在这里，它表明，平坦的晶格可以显示稳定的和合作的激光发射时，光学增益提供给系统，尽管大程度的简并平坦的超模。通过考虑耦合半导体微环的准一维菱形晶格，选择性抽运外子晶格可以在平带的超模中诱导合作激光
2018-12-08 physics.optics
Plasma channels under filamentation of infrared and ultraviolet double femtosecond laser pulses
实验研究了紫外或红外飞秒激光脉冲（λ=248 nm或740 nm）聚焦形成的等离子体通道对相同波长的飞秒激光脉冲在不同纳秒延时下形成的等离子体通道特性的影响。第一通道的光学透明度和第二通道的等离子体密度对时间延迟的依赖性被证明是完全不同的，这样的双紫外和红外飞秒脉冲。
2013-09-12 physics.optics
Random lasers, Lévy statistics and spin glasses: Synergy between photonics and complex systems
随机激光器最近已经接近作为无序复杂系统，如自旋玻璃的光子平台。在这项工作中，使用Nd $^{3+}$：YBO $_3$随机激光系统在非共振（扩散）反馈制度下工作，我们测量了不同的强度起伏的统计数据，并显示之间的复杂的相互作用的物理起源的Lévy制度和复制对称性破缺过渡到光子自旋玻璃相。本文报道了一个新的结果：在高激发脉冲能量下的不饱和自旋玻璃行为，而在相干反馈系统中没有观察到。我们的实验结果证实了目前的理论分析。本文的结果普遍化最近的观察一致的复本对称性破缺在随机激光器与相干反馈，也推进的光子自旋玻璃相位的波动统计特性，支持最近的理论工作的非线性光学的复杂光子系统。
2015-09-01 physics.optics
Design of mid-IR and THz quantum cascade laser cavities with complete TM photonic bandgap
提出了一种由具有完全面内光子带隙的平面光子晶体构成的中红外和太赫兹量子级联激光腔的设计。该设计是基于蜂窝晶格，并实现了一个完整的平面内的光子带隙的横向磁偏振光，同时保留了有效的电注入的连接模式。识别用于激光发射的候选缺陷模式。然后，该晶格被用作模型系统来证明一种新的效应：在某些条件下-通常在THz范围内满足-可以通过顶部金属接触的唯一图案化来获得完整的光子带隙。这种可能性大大降低了所需的制造复杂性，并避免了半导体有源区的潜在损坏。
2007-01-11 physics.optics
Highly Efficient Deep UV Generation by Four-Wave Mixing in Gas-Filled Hollow Core Photonic Crystal Fiber
报道了一种利用充气kagomé型光子晶体光纤四波混频产生深紫外超短光脉冲的高效实验方案。通过用中心在400 nm的超短、少量$μ$ J脉冲泵浦，我们产生了266 nm的闲频脉冲，并放大了800 nm的种子信号。我们实现了高达38%的泵浦到空闲能量转换效率。虽然泵浦和种子脉冲持续时间为~100 fs，但产生的紫外光谱带宽支持低于15 fs的脉冲。这些可以进一步扩展以支持几个周期的脉冲。充气空芯光纤中的四波混频可以按比例缩放到高平均功率和不同的光谱区域，例如真空紫外（100-200 nm）。
2019-07-25 physics.optics
Quantum analysis of a multi-frequency laser with a photonic time crystal
P.N.Lebedev Physical Institute of the RAS（俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所）
本文研究了整合光子时间晶体的多频激光的生成机制，通过理论分析探讨了多频激光的振荡条件、输出功率和光谱特性。
2026-10-16 physics.optics
Photonic crystal microdisk lasers with exceptional spontaneous emission coupling to the lasing mode
微盘激光器长期存在的一个问题是微盘中小的自发发射耦合率（β）。我们发现，这是由于发射极自发发射耦合到竞争的法布里-珀罗（FP）模的微盘腔。在此基础上，我们提出了一种新型的光子晶体微盘（PCM）激光器，以大幅抑制在垂直FP模式的光子态密度。结果，我们获得了比先前报道的室温下最高β 0.15增加三倍的β。当周期数大于1时，截断光子晶体中的自发发射控制变得有效。我们还实现了低温下三叠层PCM激光器，其β高达0.72，比典型的单微盘（0.03）高24倍，阈值降低了50%。
2011-12-08 physics.optics
Demonstration of a self-pulsing photonic crystal Fano laser
当今使用的半导体激光器依赖于基于在解理面处的反射或来自周期性层堆叠的布拉格反射的反射镜。在这里，我们展示了一个超小的激光器与反射镜的基础上的Fano谐振之间的连续波导模式和离散谐振的纳米腔。Fano共振导致独特的激光特性。由于与传统激光器相比，Fano镜的带宽非常窄，因此激光器是单模的，特别是可以通过反射镜进行调制。我们表明，实验和理论上，在镜子中的非线性，甚至可以促进产生一个自我维持的训练的脉冲在千兆赫兹频率，以前只观察到宏观激光器的效果。这样的源对于集成光子学内的许多应用是感兴趣的。
2016-05-10 physics.optics
Tunable lasers with optical-parametric oscillation in photonic-crystal resonators
通过设计获得激光波长，特别是集成光子学，对于推进光学时钟和量子信息系统等量子传感器至关重要，并为光通信提供了机会。半导体激光器增益提供了示范性的效率和集成度，但仅在开发的波长带中。或者，非线性光学需要控制相位匹配，但是泵浦激光器到设计波长的非线性转换的原理是可扩展的。报道了利用光子晶体谐振腔（PhCR）实现光参量振荡（OPO）的多功能定制。通过控制PhCR的带隙，我们能够在1234-2093 nm的波长范围内用1550 nm的泵浦产生OPO，并且在1064 nm的泵浦产生1016-1110 nm的OPO。此外，我们的可调谐激光器平台提供了>10%的泵浦到边带转换效率，并且在整个输出范围内的附加光频噪声可以忽略不计。从激光器设计到非线性动力学模拟，我们使用Lugiato-Lefever框架预测系统特性，包括PhCR中的双向OPO生成和转换效率，与我们的观察结果一致。我们的实验通过PhCR OPO设计引入可调谐激光器，在集成光子学中提供关键功能。
2022-06-21 physics.optics
Large Coherence Area Thin-Film Photonic Stop-Band Lasers
我们表明，在周期性结构中的阻带的位置随着倾斜角的增加而移动，导致对应于辐射的强角约束的宽的横向指数场分布。光束扩展遵循仅取决于光谱模式宽度的有效扩散方程。在存在增益的情况下，束截面仅受增益区域的大小限制。作为有源周期光子介质的一个例子，我们计算和测量了染料掺杂胆甾相液晶薄膜的激光辐射。
2000-09-29 physics.optics
Kramers-Kronig causality in integrated photonics: The spectral tension between ultraviolet transition and mid-infrared absorption
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；International Quantum Academy（国际量子科学院）；Shenzhen Futian SUSTech Institute for Quantum Technology and Engineering（深圳福田南科大量子技术与工程研究院）；College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University（深圳大学物理与光电工程学院）；Institute of Advanced Photonics Technology, School of Information Engineering, Guangdong University of Technology（广东工业大学信息工程学院先进光子技术研究所）
研究揭示了残留杂质对紫外和中红外频谱的共同影响，通过Kramers-Kronig因果性调控群速度色散，改进了集成光子学的频谱工程。
2026-03-31 physics.optics
Stimulated Globular Scattering of Laser Radiation in Photonic Crystals: Temperature Dependences
研究了不同温度下光子晶体（合成蛋白石基质和蛋白石纳米复合材料）的受激球散射（SGS）特性（频移、阈值、转换效率）。结果进行了比较，在方解石单晶受激拉曼散射调查。在这两种情况下，温度从+20 °C降低到-196 °C导致受激散射能量增加，并且其重新分配到更高阶分量。
2007-09-17 physics.optics
Larger-area single-mode photonic crystal surface-emitting lasers enabled by an accidental Dirac point
通过改变光子晶体表面发射激光器（PCSELs）的晶格几何形状，我们调谐了二次色散的规则激光带边，在布里渊区中心形成了一个偶然的线性色散的狄拉克点。这不仅使模式间隔增加了几个数量级，而且消除了分布的面内反馈，以使单模PCSEL能够具有显著更大的面积，从而具有显著更高的输出功率。通过二维面内计算系统地评估了使用偶然Dirac锥的优点，并通过光子晶体平板器件的三维模拟证实了这一点。
2013-12-12 physics.optics
First-Principles Threshold Calculation of Photonic Crystal Surface-Emitting Lasers Using Rigorous Coupled Wave Analysis
我们表明，光子晶体表面发射激光器的阈值可以计算从第一性原理的严格耦合波分析（RCWA）的方法，已被广泛用于模拟被动周期结构的响应谱。这里，具有附加增益的表面发射激光器结构的散射矩阵（S矩阵）使用RCWA在复频率平面上计算，并且激射阈值由S矩阵的极点到达实轴的增益的值确定。该方法适用于一般的面发射激光器结构，尤其适用于具有复杂面内结构的面发射激光器系统。
2018-06-20 physics.optics
Diamond photonics platform enabled by femtosecond laser writing
我们展示了第一个埋在钻石光波导使用聚焦飞秒激光脉冲。氮空位中心的性质在波导中被保留，使它们有希望用于金刚石基磁力计或量子信息系统。
2016-10-21 physics.optics
Widely tunable 2 $μ$m hybrid laser using GaSb semiconductor optical amplifiers and Si3N4 photonics integrated reflector
在2-3 $μ$ m波长范围发射并且与光子集成平台兼容的可调谐激光器对于感测应用是非常感兴趣的。为此，将基于GaSb的半导体增益芯片与Si $_3$ N $_4$光子集成电路相结合提供了一个有吸引力的平台。在此，我们利用Si $_3$ N $_4$波导的低损耗特性，并展示了包括具有集成可调谐Si $_3$ N $_4$游标镜的GaSb增益芯片的混合激光器。在室温下，激光器的最大输出功率为15 mW，调谐范围为80 nm（1937-2017 nm）。几个基本的Si $_3$ N $_4$构建块的光子集成电路的低损耗性能也得到了验证。更具体地，单模波导表现出低至0.15 dB/cm的传输损耗，90 $^\circ$弯曲具有0.008 dB损耗，并且50/50 Y分支具有0.075 dB的插入损耗。
2022-11-03 physics.optics
Continuous-wave operation and 10-Gb/s direct modulation of InAsP/InP sub-wavelength nanowire laser on silicon photonic crystal
利用低温下的光抽运技术，在硅光子晶体上实现了亚波长（~111 nm直径）单纳米线（NW）连续波（CW）激光器，并实现了10 Gb/s的直接调制。为了估计小信号响应和伪随机位序列（PRBS）调制我们的CW激光器，我们采用了一种新的信号检测技术，采用超导单光子探测器和时间相关单光子计数模块。结果表明，我们的NW激光器在10 Gb/s以上被明确调制，并获得了一个开放的眼模式。这是第一个演示的电信波段CW NW激光器与高速PRBS调制。
2017-02-09 physics.optics
Demonstration of high-power photonic-crystal surface-emitting lasers with 1-kHz-class intrinsic linewidths
本文数值模拟并实验研究了1-mm直径PCSELs在连续波运行下的本征光谱线宽，成功演示了具有1-kHz级本征线宽和5-W级输出功率的相干运行。
2023-09-07 physics.optics
Far-field and near-field investigation of plasmonic-photonic hybrid laser mode
我们报道了一种通过构建等离子体-介质光子混合系统来实现这一目标的方法。我们引入了一个基于缺陷模的光子晶体（PC）腔作为介质存储器，同时作为近场光源激发等离子体纳米天线（NA）。在此基础上，建立了等离子体-光子纳米激光源。在远场和近场水平上研究了两个单元之间的耦合条件。我们发现NA降低了PC腔的Q因子。同时，NA集中并增强了PC腔的激光发射。这种新型的混合介质-等离子体激元结构为纳米光源的产生开辟了一条新的途径，可应用于光信息存储、非线性光学、光捕获与检测、集成光学等领域。
2014-11-26 physics.optics
Sub-Hz Linewidth Photonic-Integrated Brillouin Laser
传统上被归类为桌面实验的光子系统和技术正准备通过集成从实验室跨越到现实世界的应用。受激布里渊散射（SBS）激光器由于其独特的线宽窄化特性，是实现高相干波导集成光源的理想选择。特别是，级联阶布里渊激光器显示出多线发射、低噪声微波产生和其他光梳应用的前景。这些激光器的光子集成可以显著提高其对环境和机械干扰的稳定性，简化其封装并降低成本。虽然已经展示了单阶硅和级联阶硫属化物波导SBS激光器，但这些激光器产生10-100 kHz的适度发射线宽。我们报道了亚Hz（~0.7 Hz）基本线宽光子集成布里渊级联激光器的首次演示，代表了集成波导SBS激光器的最新技术的重大进展。该激光器由使用超低损耗Si 3 N4波导平台制造的总线环谐振器组成。为了实现亚Hz线宽，我们利用高Q、大模体积、单偏振模谐振器，其产生光子生成的声波而没有声子引导。这种方法极大地放宽了偏振模式、光学模式和声学模式之间的相位匹配条件。利用级联阶布里渊激光动力学理论，通过测量第一阶和第三阶斯托克斯光的拍频线宽和相对功率，确定了第一阶斯托克斯光的基本发射线宽。由于从405 nm到2350 nm的低光学损耗，可见光和近红外波段的扩展是可能的，为可见光应用的光子集成亚赫兹激光器铺平了道路。
2018-02-27 physics.optics
Narrow-linewidth, piezoelectrically tunable photonic integrated blue laser
本研究首次实现约461 nm的光子集成蓝光激光器，通过氮化镓激光二极管与低损耗氮化硅高Q微腔混合集成实现低相噪频率捷变，结合氮化铝压电调谐实现高速无跳模啁啾，可应用于水下通信与相干传感。
2025-08-04 physics.optics
Ultrafast, high repetition rate, ultraviolet, fiber based laser source: application towards Yb+ fast quantum-logic
囚禁离子是实现通用量子计算机最有希望的方法之一。更快的量子逻辑门可以大大提高捕获离子量子计算机的性能，并需要开发合适的高重复频率脉冲激光器。在这里，我们报告一个强大的频率上转换光纤激光器为基础的源，能够提供2.5 ps的紫外线（UV）脉冲在稳定的重复频率为300.00000 MHz的平均功率为190 mW。激光波长与镱（Yb+）在369.53 nm处的强跃迁共振，并且其重复频率可以使用高次谐波锁模来按比例放大。我们表明，我们的源可以产生任意的脉冲模式，使用可编程脉冲模式发生器和快速调制组件。最后，模拟表明，我们的激光器是能够执行共振，温度不敏感，双量子位量子逻辑门上捕获的Yb $^+$离子快于陷阱周期和保真度超过99%。
2016-06-28 physics.optics
