Self-Adaptive Amplified Spontaneous Emission Suppression with a Photorefractive Two-Beam Coupling Filter
放大的自发发射是宽带噪声的来源，其寄生地限制了激光放大器中可实现的增益。虽然光学带通滤波元件可以抑制这些宽带噪声贡献，但这种滤波器通常围绕特定频率设计或需要手动调谐，使得它们与可调谐激光系统不太兼容。在这里，我们介绍了一个非线性自适应滤波器和演示的抑制放大自发发射周围的可调谐780 nm外腔二极管激光器的激射模式，利用光折变BaTiO $_3$中的两束耦合相互作用。在距离激光模式$\pm$ 2.5 nm处观察到$-$ 10 dB的峰值抑制，总体滤波器功率吞吐量为50%。由于体全息光栅的连续写入和读出，动态光折变滤波器自动以峰值频率为中心，从而也可以在典型条件下以100 GHz/s的估计自动调谐速率自动适应频率调谐、漂移或模式跳变。此外，我们提出了机会，通过输入强度比和调谐带宽通过耦合角，多功能的，自适应光学滤波，以提高滤波器的抑制特性。
2020-09-17 physics.optics
Structured air lasing of N2+
本文首次利用800 nm飞秒涡旋或矢量泵浦光在N2+中实现结构化空气激光，揭示了增益介质传递空间螺旋相位与偏振态的机制，为产生结构化光提供了新途径。
2023-01-16 physics.atom-ph physics.optics physics.plasm-ph
Plasmonic random laser on an optical fiber tip
随机激光产生的原因是来自多个散射中心的相干光反馈。在这里，我们证明了等离子体激元金纳米星是有效的光散射中心，在其纳米尖端表现出强场增强，这有助于非常窄的带宽和高度放大的相干随机激光与低激光阈值。首先，通过将等离子体金纳米星嵌入罗丹明6G染料增益介质中，我们观察到一系列非常窄的随机激光峰，半峰全宽约为0.8 nm。相比之下，游离的罗丹明6G染料分子仅表现出单个放大的自发发射峰，具有6 nm的较宽线宽。具有金纳米星的染料的激光阈值比自由染料的激光阈值低两倍。此外，通过在单模光纤的尖端涂上金纳米星，我们展示了通过光纤的随机激光信号的收集，可以很容易地引导和分析。时间分辨测量显示发射速率在激光阈值以上显着增加，表明存在受激发射过程。我们的研究提供了一种在纳米尺度上产生随机激光的方法，具有低阈值，可以很容易地收集和引导，这有望在遥感，信息处理和片上相干光源的一系列潜在应用。
2020-02-26 physics.app-ph physics.optics
Directional Random Lasing in Liquid Crystal Infiltrated Metasurfaces
Case Western Reserve University（凯斯西储大学）；University of Calabria（卡拉布里亚大学）
本文提出将染料掺杂向列相液晶渗透到纳米二氧化硅超表面中，通过调节泵浦能量实现大角度定向随机激光发射，并在亚微米尺度实现宽角度光束转向，为可调谐相干光源和超表面光子应用提供了新方法。
2025-11-10 physics.optics
Contrasting Spectral Signatures and Sensitivities of CPA-Lasing in a $\cal PT$-Symmetric Periodic Structure
CPA激光是在宇称-时间（$\cal PT$）对称光子系统中提出的相干完全吸收和激射共存状态。在这项工作中，我们表明，由散射矩阵（$S$）的奇异值谱显示的CPA-激光的光谱特征可以比由$S$的本征值谱显示的宽几个数量级。由于前者反映了光可以被吸收或放大的强度，而后者则表明了$S$的自发对称性破缺，因此这些对比鲜明的光谱特征表明，即使在$S$的$\cal PT$对称相位中也可以实现近乎完美的吸收和极强的放大，这是已知的，并由其通量守恒本征态定义。我们还表明，这些对比鲜明的光谱签名是伴随着显着不同的灵敏度，无序和不完善，这表明本征值谱是潜在的适合检测和奇异值谱鲁棒切换。
2016-11-11 physics.optics
Waveguiding-assisted random lasing in epitaxial ZnO thin film
采用脉冲激光沉积法在c-蓝宝石衬底上生长了氧化锌薄膜。表面发射光谱的泵浦功率依赖性，使用四倍266 nm激光器获得，揭示了室温下的受激发射（阈值为900 kW/cm 2）。时间相关的光谱分析加上增益测量的单发，侧发射，用氮激光器泵浦的光谱显示随机激射指示存在的自形成的激光腔。有人建议，在外延系统，而不是无序散射元素的三维配置中的随机激光，是由于在薄膜中的波导。波导使光在随机形成的闭环内被放大，闭环充当激光腔。
2013-06-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Amplification of light pulses with orbital angular momentum (OAM) in nitrogen ions lasing
本研究证明在氮等离子体中可显著放大携带轨道角动量（OAM）的种子光脉冲，并利用空间错位实现高斯与OAM模式切换的光开关。
2023-07-11 physics.atom-ph physics.optics physics.plasm-ph
Surface-Plasmon-Polariton Laser based on an Open-Cavity Fabry-Perot Resonator
近年来，人们对小尺寸激光器的开发越来越感兴趣，这些激光器在小体积传感和片上光通信中具有潜在的应用。表面等离子体激元是一种被限制在金属-电介质界面上的电磁模式，它提供了一种有效的途径，当与增益介质接触时被共振放大时，可以实现纳米尺度的激光发射。在这里，我们实现了可见光频率超窄线宽激光在室温下利用表面等离子体在一个开放的法布里-珀罗腔中传播形成的平坦的金属表面涂有亚波长厚层的光泵浦增益介质和正交约束的一对平坦的金属侧壁。低微扰传输配置采样的激光等离子体激元模式是通过一个渐逝耦合凹进的纳米缝，开辟了道路，高品质因数的折射率与开放腔相互作用的分析物的传感。
2016-10-12 physics.optics
Optically Excited Two-Band Amplified Spontaneous Emission from a High-Current-Density Quantum-Dot LED
基于溶液可加工材料的激光二极管可使包括集成电子和光子学、电信和医疗诊断在内的多种技术受益。用于实现这些器件的有吸引力的系统是胶体半导体量子点（QD）。阻碍量子点激光二极管（QLD）进展的主要挑战是光增益活性多载流子态的快速非辐射俄歇衰减。最近，这个问题已经通过采用连续分级的QD（cg-QD）得到解决，其中俄歇复合被强烈抑制。这些结构的使用允许在多层LED类器件中演示具有电泵浦和光激发激光的光学增益。在这里，我们报告实现下一个关键的里程碑QLD，这是从一个功能齐全的高电流密度电致发光器件的光激发放大自发发射的演示。这种进步已经成为可能，由于优良的光学增益特性的新型“紧凑型”CG-QD和一种新的LED架构，这使得其光学和电学性能的协调优化。这项工作的结果强烈建议的可行性的最后一步的功能QLD，这是演示激光与电泵浦。
2022-04-05 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Polarization features of optically pumped CdS nanowire lasers
高质量的CdS纳米线悬浮在空气中的光泵浦低于和高于激光阈值。改变泵浦激光的偏振，同时以“迎面”测量几何形状监测纳米线端面的发射。当入射电场极化方向平行于纳米线轴线时，泵浦光的吸收效率最高，吸收效率最高。这种偏振依赖性，这是观察到以上的激光阈值和放大的自发发射的制度，是由平行偏振光泵浦的增强吸收。测得的斯托克斯参数的纳米线发射揭示，由于激光的偏振度迅速增加，从约15%到85%的发病。纳米线激光发射的斯托克斯参数和偏振度都与激发偏振无关。因此，横向激射模式不受泵浦束的偏振的显著影响，尽管对于平行于纳米线轴的激发偏振，具有光学增益的供应显著增强。
2015-03-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
$π$ mode lasing in the non-Hermitian Floquet topological system
本文研究非厄米 Floquet 拓扑系统中的 π 模式，通过周期振荡 SSH 波导阵列、宇称-时间对称折射率及非线性吸收，实现无阈值、局域程度可调的单端拓扑激光。
2024-08-14 nlin.PS physics.optics
Room-temperature self-cavity lasing from organic color centers
本文首次证明Pc:Ptp有机色心可在室温下产生自腔激光，并以光学相干性区分ASE与激光，为固态量子器件提供紧凑光-物质相互作用平台。
2024-09-09 physics.optics quant-ph
Low-threshold, highly stable colloidal quantum dot short-wave infrared laser enabled by suppression of trap-assisted Auger recombination
铅硫族化合物胶体量子点（CQD）是一种很有吸引力的材料，可用作红外光谱范围内的可调谐激光介质。然而，过度的非辐射俄歇复合，由于陷阱状态的存在下，通过迅速湮灭激子人口，导致高增益阈值的光放大的竞争。在这里，我们采用CQD和ZnO纳米晶体的二元混合物来钝化PbS-CQD增益介质的间隙陷阱态。使用瞬态吸收，我们测量了五倍的俄歇寿命增加，证明了陷阱辅助俄歇复合的抑制。通过这样做，我们实现了放大自发发射（ASE）阈值的两倍降低。最后，通过将我们提出的二元混合物集成到DFB谐振器中，我们展示了在1650 nm处的单模激光发射，线宽为1.23 nm（0.62 meV），工作在~385 μJ.cm-2的低激光阈值。该系统中的俄歇抑制使得CQD激光器实现了前所未有的激光发射稳定性，在室温和环境条件下连续工作5小时。
2022-03-25 physics.app-ph physics.optics
Low-spatial-coherence broadband fiber source for speckle free imaging
我们设计并演示了一种基于光纤的放大自发发射（ASE）光源，该光源具有低空间相干性、低时间相干性和高模式功率。ASE是通过光学泵浦大增益芯多模光纤，同时最小化光学反馈以避免激射而产生的。光纤ASE光源提供270 mW的连续波发射，中心波长为λ = 1055 nm，半峰全宽带宽为74 nm。发射分布在多达~70个空间模式中，与光谱复合相结合时可以实现高效的散斑抑制。最后，我们展示了使用光纤ASE光源的无散斑全场成像。光纤ASE光源提供了每模高功率与低空间和低时间相干性的独特组合，使其成为全场成像和测距应用的理想光源。
2015-07-16 physics.optics
Nonlinear mode competition and symmetry-protected power oscillations in topological lasers
拓扑光子学最初是为了追求工程系统，模拟费米单粒子哈密尔顿与量子保护模式，其数量只能改变光谱相变，如带反转。拓扑激光的范例，在最近的三个实验中实现，提供了全新的解释这些国家，因为他们可以选择性地放大分布式增益和损失。一个关键的问题是，这种拓扑模式的选择是否持续当一个帐户的非线性稳定系统在其工作点。在这里，我们表明，拓扑缺陷激光器确实可以稳定地工作在真正的拓扑状态。这些包括直接模拟零模式的线性设置，以及一类新的状态显示的安全保护的功率振荡，出现在光谱相变时，增益增加。这些效应显示出对缺陷的显著的实际弹性，即使这些缺陷破坏了潜在的对称性，并为利用非线性量子器件中拓扑保护的力量铺平了道路。
2018-06-04 physics.optics
Photon noise in a random laser amplifier with fluctuating properties
我们研究了光计数的数量波动测量的理想光电探测器照明的光散射在放大无序介质中，低于阈值的随机激光。我们表明，波动的方差和它们的关联函数携带有关介质的波动特性的信息。建立了放大自发发射（ASE）和介质的无量纲电导g的光计数的数量的波动之间的直接联系。我们的研究结果表明，通过分析它们的ASE的统计数据，探测放大无序介质的可能性，而不从外面照射它们的探测光束。
2009-04-23 cond-mat.dis-nn physics.optics quant-ph
