Plasmonic modulator based on gain-assisted metal-semiconductor-metal waveguide
我们研究等离子体激元调制器与增益材料实现超紧凑和超快的有源纳米器件在光子集成电路。我们分析了金属-半导体-金属（MSM）波导与InGaAsP为基础的活性材料层作为超紧凑的等离子体激元调制器。通过改变芯的增益来实现调制，这导致通过波导的不同透射率。MSM波导能够实现高场定位并因此实现高调制速度。体半导体、量子阱和量子点以水平或垂直的方式排列，被认为是MSM波导的核心。研究了波导芯尺寸和各种活性材料的增益值的依赖关系。设计还考虑了实际方面，如n和p掺杂层和势垒，以获得接近现实的结果。数值计算了MSM波导中的有效传输常数。它们在切换过程中的变化被认为是一个品质因数。我们表明，MSM波导与电流控制的增益结合紧凑性和深度调制，以及一个合理的水平的透射率。
2012-05-14 physics.optics
A Semiconductor Under Insulator Technology in Indium Phosphide
这封信介绍了半导体下绝缘体（SUI）的InP技术，用于设计条形波导接口的InP光子晶体膜结构。在InP-SUI中的条形波导被支撑在原子层沉积的绝缘体层下，与在绝缘体上支撑的硅中的条形波导相反。当使用与局部光子晶体膜结构接合的InP-SUI条形波导时，与扩展的光子晶体波导膜相比，我们显示出光传输的实质性改善。此外，SUI还为平面膜III-V系统提供了SOI中使用的各种光纤耦合技术，例如亚微米耦合。
2012-10-03 physics.optics
Electrically Pumped Single Transverse-Mode Coupled Waveguide Lasers by Parity-time (PT) Symmetry
我们演示了由宇称时间（PT）对称性实现的宽区域耦合波导激光器的单横模操作。PT对称激光器工作在具有电调谐增益和损耗的耦合波导腔上。这种违反直觉的波导设计使得PT对称断裂成为可能，从而导致独特的模式选择，并最终实现单模操作。通过电调谐耦合波导腔的损耗区，理论上分析了几种不同的PT对称区，并在实验上证明了耦合波导激光器中相应的PT对称相变。
2018-05-26 physics.optics
Femtosecond laser writing of the depressed cladding buried channel waveguides in ZnS crystal
我们首次报道了飞秒激光在ZnS单晶中直接写入掩埋沟道波导。我们还报道了第一个用飞秒激光刻写技术制作的单模Cr：ZnS凹陷包层埋波导激光器。在2272 nm波长处获得了150 mW的平均功率，斜率效率为11%。在1030 nm飞秒泵浦下，一个在1030 nm处传输损耗为0.62 dB/cm的凹陷包层波导可以获得光谱展宽。
2022-12-01 physics.optics
Quasi-three-level laser emission of neodymium doped disordered crystal waveguides
报道了基于掺钕钙铌镓石榴石无序晶体波导结构的准三能级连续激光运转。观察到通过波导截面的激光波长选择。利用超快激光刻蚀技术制备了不同截面的波导结构，其传输损耗约为1 dB/cm。在合适的泵浦条件下，观察到了~930 nm和~890 nm的激光发射。低波长发射的激光阈值约为50 mW，这远低于体激光系统中报道的几瓦的阈值。此外，还发现在~890 nm波长处的激光产生与波导结构的体积有直接关系。结果表明，在低波长激光发射方面，波导平台系统优于体系统。
2014-05-04 physics.optics
Mode-Locked Chip Laser using Waveguide Arrays
我们从理论上证明了在具有波导阵列结构的半导体芯片上可以实现鲁棒的锁模。波导阵列被用作理想的饱和吸收机制，用于初始噪声启动以及脉冲整形和稳定。腔增益由注入电流和半导体材料的正向偏置提供。该技术可以直接与半导体架构和技术集成，从而实现片上宽带器件的潜力。
2014-05-07 physics.optics
Feasible Surface Plasmon Routing Based on The Self-assembled InGaAs/GaAs Semiconductor Quantum Dot Located between Two Silver Metallic Waveguides
提出了一种利用位于两个银金属波导之间的具有V型三能级结构的InGaAs/GaAs半导体量子点（SQD）实现纳米等离子体开关和量子路由的实验方案。我们通过实空间方法从理论上研究了单等离子体激元在这种多端口系统中的传输和转移速率，我们的结果表明，通过控制参数，如经典场的强度，失谐以及SQD和波导之间的相互作用，来自输入端口的单等离子体激元可以被切换和重定向。该方案不仅可用于量子路由器和量子交换机的设计，还可用于量子光子集成电路的设计。
2019-05-21 physics.optics
Impact of slow-light enhancement on optical propagation in active semiconductor photonic crystal waveguides
推导并验证了一组耦合布洛赫波方程，用于分析有源半导体光子晶体波导的反射和透射特性。在这样的器件中，慢光传播可以用于增强每单位长度的材料增益，例如，实现与光子集成兼容的短光放大器。耦合波分析相比，数值方法的基础上傅立叶模态法和频域有限元技术。材料增益的存在导致后向散射场的建立，这被解释为分布反馈效应或在无源-有源界面处的反射，这取决于所采取的方法。对于非常大的材料增益值，波导的能带结构被扰动，并从简单的耦合布洛赫波模型的偏差被发现。
2015-08-21 physics.optics
Polarized micro-Raman studies of femtosecond laser written stress-induced optical waveguides in diamond
理解飞秒激光写入引起的折射率调制的物理机制对于定制所得到的光波导的性质至关重要。在这项工作中，我们采用偏振拉曼光谱研究应力诱导波导的金刚石，产生飞秒激光写入的起源。由飞秒激光在晶体中引起的折射率的变化来自于在波导中测量的应力。这一结果有助于解释波导偏振敏感波导的工作机理，并为优化波导偏振敏感波导提供了技术手段。
2018-01-18 physics.optics
Transverse writing of three-dimensional tubular optical waveguides in glass with slit-shaped femtosecond laser beams
本文报道了基于横向飞秒激光直写技术在ZBLAN玻璃中制备埋管光波导的研究。用聚焦飞秒激光脉冲照射ZBLAN，导致改性区域的折射率降低。利用飞秒激光脉冲狭缝成形包层的方法，在包层的四个侧面形成了变模区的管状光波导，保证了单模波导的模场尺寸小至~ 4 μm。
2016-05-11 physics.optics
Inscription of 3D waveguides in diamond using an ultrafast laser
利用超快激光加工技术在金刚石基体中制作了三维波导。在激光的焦点体积内的高强度导致金刚石分解成石墨相，从而导致相邻区域中的应力诱导的折射率变化。因此，在两个相邻的石墨轨道之间能够实现II型波导，但仅支持单个偏振态。我们表明，在激光加工过程中的自适应像差校正允许控制制造更复杂的结构下的金刚石的表面，可用于3D波导分离器和III型波导，支持两种偏振。
2016-07-28 physics.optics
Femtosecond laser inscription of Bragg grating waveguides in bulk diamond
采用飞秒激光在金刚石衬底上写入布拉格光栅波导。II型波导集成有朝向波导芯边缘定位的单脉冲逐点周期性激光修改。这些光子器件，在电信波段工作，允许同时进行光波导和窄带反射从第四阶光栅。这种制造技术为一系列应用开辟了先进的钻石3D光子网络的道路。
2017-09-01 physics.optics
Femtosecond laser written diamond waveguides - a step towards integrated photonics in the far infrared
首次演示和完整的表征金刚石中的中红外波导的详细报告。设计了2.4 μ m和8.6 μ m两种波导，并利用2.4 μ m飞秒脉冲在波导和体衬底中的传播，分析了它们的群速度色散。总色散被发现是占主导地位的散装材料，而不是波导，是在275 fs 2/mm的范围内，表明飞秒激光写入金刚石修改引入可忽略不计的扰动的内在材料。
2018-06-28 physics.optics
The influence of femtosecond laser wavelength on waveguide fabrication inside fused silica
我们研究了激光波长对熔融石英内激光直写制备光波导和改性材料径迹的影响。激光刻写轨道的大小，材料的修改阈值，结构的变化，和波导写入能量范围显示出强烈的依赖于激光波长范围从紫外到近红外。我们使用了考虑激光激发电子等离子体动力学（通过多速率方程）的数值模拟以及高斯光束理论来计算激光影响体积的大小，并将其与实验结果进行了进一步比较。这项研究深入了解如何预测和设计激光刻写线的空间特征，也有助于理解使用不同激光波长时与激光-玻璃相互作用相关的潜在物理机制。
2018-05-06 physics.optics
A 100 mW monolithic Yb waveguide laser fabricated using the femtosecond laser direct-write technique
报道了一种基于分布反馈（DFB）结构的飞秒激光写入单片波导激光器（WGL）振荡器。在976nm双向泵浦下，器件的激光输出波长为1033nm，输出功率为102mW，带宽小于2pm。WGL装置是稳定的，并且操作50小时而没有降解。这种高性能WGL的演示为在大块玻璃中创建各种窄线宽激光器设计提供了可能性。
2008-09-26 physics.optics
Hybrid vertical-cavity laser with lateral emission into a silicon waveguide
我们实验证明了一个光泵III-V/Si垂直腔激光器与横向发射到硅波导。这种片上混合激光器包括分布式布拉格反射器、III-V有源层和高对比度光栅反射器，其同时将光汇集到与激光器集成的波导中。该激光器具有长波长垂直腔面发射激光器的优点，如低阈值和高边模抑制比，同时允许与硅光子电路集成，并使用CMOS兼容工艺制造。它具有超过100 Gbit/s的超高速操作的潜力，并具有一种新颖的横模控制机制。
2014-11-10 physics.optics
Prospects and merits of metal-clad semiconductor lasers from nearly UV to far IR
在半导体激光器中使用金属包覆（或等离子体激元）波导结构具有减小尺寸、阈值和功耗的前景。这一承诺是一个严格的理论测试，考虑到增加波导损耗，俄歇复合，和Purcell增强自发复合。结论是，对于从UV到中IR范围工作的所有带间和子带间激光器，金属波导的预期益处很小甚至不存在，远红外和太赫兹量子级联激光器是一个突出的例外。然而，对于这些设备，金属波导已经代表了最先进的技术水平，并且其中的引导机制与无处不在的传输线的共同点远远多于与等离子体激元的共同点。
2015-01-03 physics.optics
Fabrication of polarization-independent single-mode waveguides in lithium niobate crystal with femtosecond laser pulses
报道了利用整形飞秒激光脉冲在锂离子电池晶体中制作凹陷包层光波导的研究。采用狭缝光束整形技术在包层上形成四边形，从而制作出模场尺寸可变的凹陷包层波导。我们表明，通过我们的技术制造的波导允许在垂直和水平方向偏振的光的单模传播。
2016-05-21 physics.optics
Exciton-polariton emission from organic semiconductor optical waveguides
我们用光激发掺杂J聚集染料分子的聚合物平板波导，并在室温下测量了强耦合波导激子极化激元模的漏发射。我们表明，波导激子极化激元的动量可以通过修改激子波导的厚度来控制。平板激子波导中非共振泵浦激子衰减为径向对称的横电和横磁强耦合激子波导模。这些泄漏到具有径向和方位角偏振的光锥。
2011-07-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Correction to the Effective Refractive Index and the Confinement Factor in Waveguide Modeling for Quantum Cascade Lasers
本文导出了量子级联激光器波导设计中的有效介质折射率和限制因子的计算公式，与以往文献中的计算公式相比，应用严格的微扰理论，考虑了波导结构和材料的各向异性光学增益和非厄米特性的影响，对限制因子和有效增益作了百分之几的修正。这个结果可以很容易地推广到任何具有分层结构的光学器件。
2021-07-20 physics.optics
Amplification of high harmonics in 3D semiconductor waveguides
固态器件中非线性过程的纳米级放大在纳米电子学、纳米医学或高能量转换等方面开辟了新的应用。在纳米尺度上耦合几纳焦耳激光能量的强场物理演示。我们报告的纳米结构的半导体中使用纳米级放大的中红外激光，而不是使用大型激光放大器系统的高次谐波产生的增强。场放大是通过纳米结构半导体3D波导中的光限制来实现的。高谐波纳米转换器由氧化锌纳米锥阵列组成。它们表现出较大的放大体积，比以前报道的大6个数量级，并避免在金属等离子体结构中观察到的熔化。通过在每个纳米锥的入口处耦合5-10纳焦耳的3.2 μm高重复率OPCPA激光，观察到高次谐波的放大。谐波放大（因子30）取决于激光能量输入、波长和纳米锥几何形状。
2017-09-26 physics.optics
Dual regimes of ion migration in high repetition rate femtosecond laser inscribed waveguides
离子迁移的高重复率飞秒激光刻写波导目前被报道在不同的光学玻璃。我们第一次讨论和实验证明存在两个制度的离子迁移发现在激光写入波导。机制I对应于主要通过轻元素迁移（在我们的情况下，原子量<31 u）的初始波导形成，而机制II主要对应于重元素的移动。这种行为引起了人们对一个问题的关注，这个问题以前从未被分析过，并且影响了激光写入的有源波导，其中活性离子迁移改变了它们的局部光谱特性。活性离子的迁移实际上可能使有源光子器件的预先设计的最佳值失谐。本文通过实验证明了这一问题，并提出了解决方案。
2015-05-13 physics.optics
Broadband monolithic extractor for metal-metal waveguide based terahertz quantum cascade laser frequency combs
我们提出了一个单片解决方案，有效地提取光从太赫兹量子级联激光器与金属-金属波导适合宽带频率梳应用。该设计针对中心频率为2.6 THz的500 GHz带宽进行了优化。与标准金属-金属波导相比，观察到总输出功率增加了五倍。该提取器具有单瓣远场图案，并增加了频率梳的动态范围，以覆盖超过50%的激光动态范围。频率梳操作高达670 GHz的频谱带宽实现。
2017-03-29 physics.optics
A laser system for the excitation of rubidium Rydberg states using second harmonic generation in a PPLN waveguide crystal
本文报道了一个波长为495 nm的激光系统，它适合于铷原子低里德堡态的激发。该系统是基于在周期性极化波导晶体中的种子二极管激光器的倍频。利用铷原子14D_5/2和14D_3/2态的直接双光子激光光谱，获得了高达35 mW的输出功率，并证明了单频特性。测量的精细结构分裂与量子亏损理论计算一致。
2011-02-07 physics.optics
Laser written waveguides to the sample edge
University of Oxford（牛津大学）
本文提出了一种无需抛光的激光波导制作方法，通过边缘掩膜和能量调节，实现了与单模光纤匹配的波导，提升了光子封装的应用前景。
2026-02-24 physics.optics
Symmetric polarization insensitive directional couplers fabricated by femtosecond laser waveguide writing
我们研究分析的偏振行为的定向耦合器组成的双折射波导，表明它们可以诱导偏振变换，取决于特定的输入-输出路径考虑。在这项研究的基础上，我们提出并实验证明，飞秒激光写入，定向耦合器，是免费的，从这个问题，也产生一个偏振无关的功率分配比。更详细地说，我们设计了两种不同的方法来实现这样的设备：第一个是基于本地双折射工程，而第二个利用热退火获得的超低双折射波导。
2018-01-11 physics.optics
Integrated frequency comb laser with narrow intrinsic optical linewidth based on a dielectric waveguide feedback circuit
提出了一种集成的混合半导体-介质（InP-Si $_3$ N $_4$）波导激光器，该激光器在波长约1.5 $μ$ m处产生频率梳，其本征线宽为34 kHz。这是通过使用低损耗介电波导电路延长腔光子寿命来实现的。在我们的实验演示中，片上，激光腔的有效光路长度扩展到6厘米。由此产生的线宽变窄显示了高潜力的片上，高度相干的频率梳与直接电泵浦，基于混合和异构集成电路，利用低损耗的介质波导。
2019-02-18 physics.optics
Long-Lived Waveguides and Sound Wave Generation by Laser Filamentation
我们发现长寿命（微秒级）的光波导在大气激光灯丝的尾流。我们还观察到随之产生的声波的形成和向外传播。这些效应可用于从远处远程感应大气长寿命光学结构，这可用于各种应用。
2013-12-31 physics.optics
Monolithic integration of a high-quality factor lithium niobate microresonator with a free-standing membrane waveguide using femtosecond laser assisted ion beam writing (FLAIBW)
我们展示了一个高品质因数的锂酸盐微盘谐振器与一个独立的薄膜波导集成。我们的技术是基于飞秒激光直写产生的预结构，然后通过聚焦离子束铣削，降低了制造的结构的侧壁的表面粗糙度到纳米级。实现了集成波导与微盘之间的高效光耦合，测得微谐振器的品质因数高达1.67* 10 ^5。
2017-01-19 physics.optics
Design of a monolithic source of photon pairs comprising a semiconductor laser and a Bragg reflection waveguide
Ferdinand-Braun-Institut (FBH)（费迪南德·布劳恩研究所）；Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF)（弗劳恩霍夫应用固体物理研究所）
该研究提出了一种基于非线性AlGaAs布拉格反射波导和半导体激光器的单片光子对源，通过模式耦合实现II型自发参量下转换，实现了高效率的光子对生成。
2026-03-04 physics.optics
Ultrafast pulse generation in a mode-locked Erbium chip waveguide laser
报道了大模面积（直径~ 50 μm）的氟锆酸铒玻璃导波激光器锁模输出~1550 nm的变换限制~180 fs脉冲。被动锁模振荡器产生的脉冲带宽为25 nm，重复频率为156 MHz，峰值功率为260 W。可扩展到更高的重复率证明了在1.3 GHz的变换限制410 fs的脉冲输出。为了理解宽光谱输出的起源，通过使用数值解Ginzburg-Landau方程来模拟激光腔。本文报道了一种超快激光器--刻写波导激光器。
2016-10-23 physics.optics
Direct laser written polymer waveguides with out of plane couplers for optical chips
光技术要求波导网络具有高集成度、低损耗和操作简单的特点。在这里，我们提出了聚合物波导制作的负性光致抗蚀剂通过双光子光刻直接激光写入，并显示其性能的详细参数研究。具体而言，我们生产的波导具有弯曲半径低至40 μm，插入损耗约为10 dB，损耗系数小于0.81 dB/mm，有助于在300 μm x 300 μm的写入场中实现高集成密度。一种新颖的三维耦合器设计允许耦合控制以及通过显微镜物镜在单个视场中直接观察输出。最后，我们提出了分束装置，以构建更大的光网络，我们表明，波导材料是兼容的量子发射器的集成。
2017-03-24 physics.optics
Fiber-coupled semiconductor waveguides as an efficient optical interface to a single quantum dipole
本文从理论上研究了单量子偶极子与光纤耦合半导体波导模式的相互作用。通过紧密的模式限制和相位匹配的倏逝波耦合的组合，我们预测，大约70%的偶极子的发射可以被收集到一个单模光纤。计算进一步表明，偶极子强烈修改通过系统的谐振光传输，超过一个数量级的变化可能为适当选择的光纤波导耦合器的几何形状。
2009-09-17 physics.optics quant-ph
Fabrication and study of femtosecond laser micromachined few-mode elliptical core waveguides
Sri Sathya Sai Institute of Higher Learning（斯里·萨蒂亚·赛高等学习学院）
本文通过参数优化研究了飞秒激光微加工的椭圆芯波导，发现其传播特性与传统圆形芯波导不同，实现了低损耗的透明波导。
2026-03-24 physics.optics
At the threshold of distributed Kerr-lens mode-locking in a Cr:ZnS waveguide laser
本研究验证了中红外Cr:ZnS波导激光器基于非线性空间模式耦合实现时空锁模的可行性，发现泵浦光诱导的软光阑可调控空间模式，为分布式克尔透镜锁模及光子弹形成奠定基础。
2023-01-25 physics.optics
25 kHz narrow spectral bandwidth of a wavelength tunable diode laser with a short waveguide-based external cavity
报道了集成光学中具有可调谐外腔的半导体激光器的光谱特性。尽管与其他小带宽外腔激光器相比，外腔较短，但该可调谐激光器的光谱带宽小至25 kHz（FWHM），边模抑制比（SMSR）为50 dB。我们的激光器还能够在短至200 us的时间内访问预设波长，并能够在整个电信C波段（1530 nm - 1565 nm）进行调谐。
2012-04-02 physics.optics
Low Bend Loss, High Index, Composite Morphology Ultra-fast Laser Written Waveguides for Photonic Integrated Circuits
本文提出一种在硼铝硅酸盐玻璃中多遍激光写入的复合三维波导，通过协同热与非热改性机制实现高折射率对比度，将1550 nm下弯曲损耗截止半径从10 mm降至4 mm。
2025-05-07 physics.optics
Simultaneous Matching of Phase and Amplitude for Spontaneous Parametric Down-conversion in Semiconductor Waveguides
提出对半导体波导非线性系数进行非均匀调制，实现相位与振幅同时匹配，使光子对生成效率最高提升13个数量级，并探索了通信波段可调谐的紧凑高效孪生光子源。
2025-09-18 physics.optics quant-ph
Yellow diode-pumped lasing of femtosecond-laser-written Dy,Tb:LiLuF4 waveguide
Universidad de Salamanca（萨拉曼卡大学）；Lumibird Photonics Italia Srl（Lumibird光子意大利有限公司）
首次实现基于掺镝材料的黄色波导激光，通过飞秒激光刻写技术获得高效率和稳定输出。
2024-12-10 physics.optics
Frequency comb generation at 800nm in waveguide array quantum well diode lasers
本文提出了基于量子阱的半导体激光器的行波模型，以及波导阵列中非线性模耦合强度鉴别产生激光动力学的综合理论模型。利用最近开发的详细的半导体增益动态模型，波导阵列引起的非线性模式耦合的时间整形效果的特点。具体地，由波导提供的增强的非线性脉冲整形能够在GaAs器件中产生800 nm的稳定频率梳，对于使用单个波导的稳定梳线产生而言，这是不可行的参数状态。大量的数值模拟表明，稳定的波形生成可以实现和优化的线性波导耦合系数，量子阱深度，和输入电流的第一和第二波导的适当选择。该模型提供了一个紧凑的，高效的和强大的片上梳状源可以在GaAs中产生的第一个演示。
2019-06-25 physics.optics
Femtosecond Laser Engraved 2D Tunable Optofluidic Liquid Core/Air Cladding Channel Waveguides on PDMS
我们已经证明了二维液体基多模光波导结构的制造和表征的聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料为基础的芯片。通过飞秒激光微加工工艺实现了两个单独的微结构的制造，一个具有14微米的宽度和27微米的深度，而另一个具有110微米的宽度和深度。染料溶液从一端到另一端穿过微结构;其中染料溶液充当芯，而PDMS和空气充当包层介质。优化了飞秒激光微加工工艺参数，包括激光功率、脉冲宽度、写入速度、聚焦光束尺寸等。通过频谱分析和模态分析，对液芯/空气包层波导的结构进行了验证。光学分析已经通过使用荧光耦合出填充有不同的染料溶液的波导结构。这些波导结构提供了强的光限制和染料溶液与泵浦光之间的强烈相互作用。所开发的微结构在强度、波长和光束尺寸方面是可调的。这种微结构可以在任何多功能芯片实验室设备中的芯片实验室微激光器和传感应用的设计和开发中实现。
2023-01-26 physics.optics
Planar-Waveguide External Cavity Laser Stabilization for an Optical Link with 1E-19 Frequency Stability
采用Pound-Drever-Hall方案，在法布里-珀罗腔（FPC）上实现了紧凑型平面波导外腔激光器（ECL）的稳频。ECL的剩余频率稳定性为1 E-14，与通过相同方案锁定到FPC的光纤激光器（FL）可实现的稳定性相当。我们建立了一个100公里的光链路，基于光纤线轴，达到1 E-19的相对稳定性，我们表明，其性能使用ECL或FL是可比的。因此，ECL可以作为一个很好的替代FL在光链路中的成本效益和鲁棒性是重要的考虑因素。
2011-12-08 physics.optics
Vertical coupling of laser glass microspheres to buried silicon nitride ellipses and waveguides
我们展示了掺钕硅酸钡钛微球激光器与氮化硅光子平台的集成。具有两种不同的几何结构的设备提取的激光到掩埋波导已经制造和表征。第一种配置依赖于标准的耦合方案，其中微球体放置在条形波导上。第二种是基于埋椭圆几何结构，其工作原理是椭圆镜。在后一种情况下，条形波导的输入端放置在椭圆的一个焦点上，而激光微球放置在另一个焦点的顶部。所制造的椭圆几何形状（椭圆率=0.9）呈现比标准波导耦合配置的光收集能力大50%的光收集能力，并且可以通过增加椭圆率来进一步改进。此外，由于球体的尺寸远小于椭圆的尺寸，因此不需要表面平坦化。相反，我们表明，没有平坦化步骤强烈损害微球激光性能的标准配置。
2015-06-29 physics.optics
Directional waveguide coupling from a wavelength-scale deformed microdisk laser
我们展示了从波长尺度变形的微盘到波导的激光发射的单向倏逝波耦合。这是由于古斯-汉兴位移和菲涅耳滤波效应导致顺时针（CW）和逆时针（CCW）传播的射线轨道的空间分离。通过将波导切向地放置在腔边界的不同位置处，我们可以选择性地将CW（CCW）波耦合出，将CCW（CW）波留在腔内，这也减少了空间烧孔效应。利用全波模拟工具对器件的几何结构进行了优化，并从实验上证实了激光行为和定向耦合。
2011-10-14 physics.optics
Quasi-waveguide amplifiers based on bulk laser gain media in Herriott-type multipass cells
本文提出一种基于Herriott型多程池和块状增益介质的准波导激光放大器结构，通过重复聚焦实现长距离受限传播，Ti:sapphire实验验证表明该结构因热负荷分布可获得更高放大增益。
2024-04-23 physics.optics
Highly efficient 4 micron light generation through fs-fiber laser driven supercontinuum in Si$_3$N$_4$ waveguides
通过基于交钥匙光纤激光器的超连续谱产生过程，直接访问中红外（分子官能团光谱区域），提供了不可否认的简单性和鲁棒性优势。最近，在电信波长泵浦的氮化硅波导中的中红外色散波的相干性的评估，建立了一个重要的第一步，基于这种紧凑的系统的中红外频率梳产生。然而，频谱范围和效率仍然达不到实际实施。在这里，我们第一次实验证明，我们的知识，FS-光纤激光器驱动系统的基础上大截面氮化硅波导可以达到，功率足以驱动双梳光谱，重要的温室气体光谱区域近4微米，通常通过不同的频率产生或更复杂的方法访问。我们显示，从2微米飞秒光纤激光器，高达30%的功率转换和毫瓦级的输出功率，证明这样的来源是合适的候选人紧凑，芯片集成的光谱和传感应用。
2018-06-18 physics.optics
Deterministic Integration of hBN Single-Photon Emitters on SiN Waveguides via Femtosecond Laser Processing
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（日本产业技术综合研究所）
通过飞秒激光加工确定性整合hBN单光子发射器到SiN波导，实现高亮度单光子源与光子电路的兼容性。
2025-04-28 physics.optics
Plasmonic waveguide-integrated nanowire laser
下一代光电子器件和光子电路将必须结合芯片上兼容的纳米激光源。半导体纳米线激光器已经成为集成系统的强有力的候选者，其应用范围从超灵敏传感到数据通信技术。尽管在其基本方面取得了重大进展，但可扩展光子电路内的集成仍然具有挑战性。在这里，我们报告的实现混合光子器件的纳米线激光器集成与晶圆级光刻设计的V型槽等离子体激元波导。我们目前的实验证据的激光发射和耦合到V型槽的传播模式，使芯片上的路由相干和子衍射限制光与室温操作。理论上的考虑表明，所观察到的激光是由波导混合光子等离子体激元模式。这项工作是实现面向应用的集成纳米激光源的光子电路的一个重大进展。
2018-08-22 physics.optics
Ultrasensitive biosensor based on Nd:YAG waveguide laser: Tumor cell and Dextrose solution
这项工作表明，Nd：YAG波导激光器作为一个有效的平台，为生物传感。采用超快激光写入和离子辐照相结合的方法在Nd：YAG晶体中制备了波导。由于Nd：YAG波导中的激光振荡对波导的外部环境非常敏感。即使是微弱的扰动也会引起激光器输出功率的大幅度变化。根据这一特点，Nd：YAG波导涂有石墨烯和WSe2层被用作微流体通道的基板。当微流束穿过Nd：YAG波导时，波导中的激光振荡受到干扰，导致输出激光的波动。通过对波动的分析，区分了葡萄糖溶液的浓度和肿瘤细胞的大小
2017-10-10 physics.app-ph physics.optics
Quasi-steady-state air waveguide
本文报道了第一代准稳态空气波导，它能引导高平均功率激光束。该波导是由飞秒激光脉冲的高重复率图案化重复产生的。我们证明了近连续引导的CW探测光束具有显着更高的效率比瞬态指导在较低的重复率。
2023-02-07 physics.optics
Edge Couplers with relaxed Alignment Tolerance for Pick-and-Place Hybrid Integration of III-V Lasers with SOI Waveguides
我们报告了两个边缘耦合和功率分配装置的混合集成的III-V族激光器与亚微米绝缘体上硅（SOI）波导。所提出的器件放宽了实现高耦合效率所需的水平对准公差，并且适合于使用拾放工具的被动对准组装。光耦合到两个具有几乎相同的功率耦合效率的片上单模SOI波导，但是具有适应激光二极管和耦合器件之间的横向未对准的变化的相对相位，并且适合于并行光学发射器的实现。用透镜光纤和法布里-珀罗半导体激光二极管进行了实验表征。对于两个器件，分别测量了2 dB和3.1 dB的两个波导上作为最差情况的过量插入损耗（除了3 dB分裂之外），以及分别为2.8 um和3.8 um的优异1 dB水平损耗失准范围（两个平面内轴上的最差情况）。在1 dB的未对准范围内，两种器件对激光器的背反射均低于-20 dB。器件采用193 nm DUV光学光刻技术制造，并与主流CMOS技术的大规模制造兼容。
2013-10-06 physics.optics
Semiconductor waveguide quantum well lasers
与硅光子兼容的相干激光器阵列在碳化硅和氧化硅衬底上转移的外延生长的半导体膜量子阱激光器中的波导几何形状中被证明;我们记录的激射阈值低至60 mW的泵浦功率。我们研究了在亚毫米范围内的单个激光器和激光器阵列的发射。利用实空间成像和倒易空间成像研究了模宽约为5-10 μ m，模间间隔为10-20 μm的波导激光器阵列的发射特性，发现它们在单纵模或多纵模工作时都能保持相互相干性。
2022-01-21 physics.app-ph physics.optics
Optical Fiber-Waveguide Hybrid Architecture for Mid-Infrared Ring Lasers
本文提出并实现了基于氟化物玻璃方向耦合器的光纤-波导混合集成中红外环形激光器，首次实现全光纤芯片集成，输出2716.7纳米、14.2毫瓦稳定激光，为三维光子集成开辟新途径。
2025-09-12 physics.optics
Femtosecond laser written low-loss multiscan waveguides in fused silica
本研究利用飞秒激光多扫描技术制备熔融石英低损耗波导，优化参数后实现高模式重叠率与低损耗，并成功应用于低插入损耗的25通道光纤耦合干涉仪，为光信息处理等领域提供支撑。
2024-08-13 physics.optics
