Ground-state polariton condensation in 2D-GaAs semiconductor microcavities
在非共振脉冲光激发下,我们观察到二维GaAs/AlAs半导体微腔中的基态极化激元凝聚。我们通过研究极化激元光致发光的空间、角度、相干性、能量和瞬态动力学来解决极化激元凝聚体的形成。对于高的激发密度,我们还观察到从弱到强耦合制度在时域的过渡和解决的相干极化激元状态的建立。
2009-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Spin-noise-based magnetometry of an $n$-doped GaAs microcavity in the field of elliptically polarized light
最近报道了在晶体的标称透明区泵浦下,$n$掺杂GaAs微腔中的光学核取向[Appl.Phys.Lett. $\mathbf{106}$,242405(2015)]提出了许多问题,其中主要涉及从光到核自旋系统的角动量转移机制以及伴随光学核极化的与光相关的磁场的性质。本文利用自旋噪声谱技术研究了椭圆偏振探针束作用下高Q微腔中$n$ -GaAs层电子自旋系统的有效场。除了在Voigt几何中施加到样品的外部磁场和由光学取向的核产生的Overhauser场之外,自旋噪声谱揭示了由椭圆偏振探针本身产生的附加有效的“光学”磁场。该场沿着光传播轴定向,其符号由探测螺旋度的符号确定,其大小取决于探测光束的圆偏振度和强度。我们分析了这种光磁场的性质,认为它是由椭圆偏振电磁波场中的光学斯塔克效应引起的。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Suppression of surface-related loss in a gated semiconductor microcavity
我们提出了一种表面钝化的方法,减少了近两个数量级的高度小型化的GaAs开放微腔的表面相关的损失。微腔由半径为$\sim 10$ $μ$ m的弯曲介质分布布拉格反射器(DBR)与GaAs基异质结构配对组成。异质结构由半导体DBR和在本征区具有量子点层的n-i-p二极管组成。通过将高掺杂的n层和p层定位在真空电磁场的节点附近来最小化自由载流子吸收。然而,该表面位于真空场的反节点处,并导致显著的损耗。这些损失通过表面钝化大大减少。对波长的强依赖性意味着表面钝化的主要作用是消除表面电场,从而通过Franz-Keldysh-like效应淬灭带隙以下吸收。另一个好处是表面钝化减少了GaAs表面的散射。这些结果在其他依赖于GaAs真空界面来限制电磁场的纳米光子器件中是重要的。
2021-02-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
A fully solution-processed organic microcavity laser in the strong light-matter coupling regime
University of Turku(图尔库大学);University of Eastern Finland(东芬兰大学)
本研究提出了一种完全通过溶液处理制造的有机微腔激光器,实现了强光-物质耦合效应,展示了有机系统中独特的极子激光行为。
2026-03-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Resonant acousto-optics of microcavity polaritons
提出并分析了声表面波参量驱动微腔极化激元的共振声光斯塔克效应。对于GaAs基微腔,我们的方案"声泵浦-光探测“处理频率为$ν_{\rm SAW} \simeq 0.5 - 3$ GHz,强度为$I_{\rm SAW} \simeq 0.1 - 10$ mW/mm的表面声波。MC极化激元谱中的声诱导停止间隙极大地改变了MC极化激元的光学响应。由于声泵浦本征半导体微腔保持在其基态电子态,所以没有多体效应屏蔽和削弱谐振声光斯塔克效应。同时,这使我们能够建立一个精确可解的MC极化激元共振声光模型,该模型处理了巨大的声光非线性。最后,我们讨论了可能的应用提出的谐振声斯塔克效应的光调制和开关,并描述了一个声光器件的基础上(GaAs)微腔驱动的表面声波。
2003-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polariton condensation in a planar microcavity with InGaAs quantum wells
极化子晶格凝聚体为芯片上的量子仿真提供了一个平台。扩展极化激元晶格中的相互作用目前受到微腔的固有光子无序的限制。在这里,我们制作了一个应变补偿平面GaAs/AlAs微腔嵌入InGaAs量子阱和报告极化激元凝聚下的非共振光激发。极化激元凝聚的证据支持光谱反射和透射几何,而第二个阈值光子激射的观察使我们能够最终区分强耦合和弱耦合非线性制度。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Fabrication and Optical Properties of a Fully Hybrid Epitaxial ZnO-Based Microcavity in the Strong Coupling Regime
为了实现室温下的极化激元激光,提出了一种新的平面微腔制备方法:在AlGaN/AlN/Si衬底上外延生长ZnO基微腔,并使用两个介质镜。这种方法允许同时获得高质量的有源层以及高光子限制,如通过宏观和微观光致发光(μ-PL)和反射率实验所证明的。由于μ-PL,证明了品质因数为675和在k=0处的最大PL发射,揭示了即使在低激发功率下也有效的极化激元弛豫。
2011-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Room Temperature Polariton Lasing in All-Inorganic Perovskites
极化激元激光是1996年首次提出的由宏观极化激元凝聚产生的相干辐射。在过去的二十年里,极化激元激光已经在一些无机和有机半导体中在低温和室温下得到了证实。无机材料中的极化子激光显著依赖于夹在两个分布式布拉格反射器之间的晶体增益介质层的复杂外延生长,其中对抗内置应变和失配热特性是不平凡的。另一方面,由于Frenkel激子的性质,有机活性介质通常具有大的阈值密度和弱的非线性。极化激元激光的进一步发展对技术上重要的应用需要更容易获得的材料,易于制造的设备和广泛的可调发射在室温下。在此,我们报道了基于无外延全无机氯化铯铅钙钛矿微腔的室温极化激元激光的实验实现。极化激子激光是明确地证明了超线性的功率依赖性,宏观基态占领,蓝移的基态发射,线宽变窄和建立的远程空间相干。我们的工作表明,卤化铅钙钛矿对大面积,低成本,高性能的室温极化激元器件和相干光源从紫外到近红外范围延伸相当大的承诺。
2017-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Digital-Alloy Bragg Mirrors in High-Q Microcavities for Polariton Lasing
St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学);Spin Optics Laboratory, St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学旋光实验室);Nanophotonics Research Center, St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学纳米光子学研究中心);Abrikosov Center for Theoretical Physics, Moscow Center for Advanced Studies(莫斯科高等研究学院阿布里科索夫理论物理中心);Russian Quantum Center, Skolkovo, Moscow(俄罗斯量子中心)
通过数字合金超晶格实现高Q微腔,降低极子激光阈值并提高质量因子,利用量子限制和激子效应优化模型。
2025-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unusual Red Light Emission from Nonmetallic Cu$_2$Te Microdisk for Laser and SERS Applications
该研究以GaTe为Te源通过CVD制备六方Cu$_2$Te微盘,揭示其异常红光发射,并实现低阈值红色激光微腔与高灵敏非金属SERS检测。
2025-02-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Non-epitaxial perovskite polariton laser diode operating under direct current
本文提出将溶液生长CsPbBr3微片与单壁碳纳米管电极集成并嵌入光学微腔,在8 K和65 μA直流下实现强耦合区极化激元激光。
2025-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Bragg diffraction of microcavity polaritons by a surface acoustic wave
相干声波对极化激元的布喇格散射可通过与声、光场同时共振的激子态来介导和增强。在这种情况下,与传统的声光形成鲜明对比,共振增强的布拉格光谱揭示了衍射光的多级,即,参数驱动的极化激元的布里渊能带结构可以直接可视化。我们分析了上述方案的极化激元在(GaAs)半导体微腔驱动的表面声波(SAW),并表明,对于现实的SAW值,$ν_{\rm SAW} = 1$ GHz和$I_{\rm ac} \lesssim 100$ W/cm $^2$,在极化激元谱中的主要声学诱导的带隙可以大到$Δ^{\rm MC}_{\rm ac} \simeq 0.6$ meV,和布拉格副本高达$n=3$可以观察到。
2005-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other