High-sensitivity time-resolved intracavity laser Fourier transform spectroscopy with vertical cavity surface emitting multiple quantum well lasers
光谱包括数百个时间分量的吸收路径长度可达130公里已记录约1050 nm的两个最近的技术相结合，腔内激光光谱与垂直外腔表面发射多量子阱激光器和时间分辨傅里叶变换光谱。对于同时采集的10^4个光谱元素，实现了110 ^{-10} cm^{-1}.Hz^{-1/2}的灵敏度，比以前类似实验中获得的灵敏度高三个数量级。该方法的具体优点，特别是弱吸收跃迁的频率和强度计量，进行了讨论。
2006-12-30 physics.optics
Photochemical Upconversion Light Emitting Diode (LED): Theory of Triplet Annihilation Enhanced by a Cavity
人工照明是一种广泛使用的技术，它消耗大量的能量。三重态-三重态湮灭光化学上转换是一种将光转换为更高频率的方法。在这里，我们从理论上证明了光化学上转换可以应用于瓦级照明，其性能接近50%的量子产率上限。我们描述了一个高效的设备组成的LED，上转换材料，和光学腔从光学和热的角度来看的动态平衡。
2020-08-25 cond-mat.other physics.app-ph physics.optics
Tunable Ultraviolet Vertically-emitting Organic Laser
报道了一种腔内倍频的固体有机薄膜激光器。利用垂直外腔面发射有机激光器实现了309 ~ 322 nm的可调谐紫外光发射，效率为2%（315 nm处为1 $μ$ J）。该激光器包括掺杂有罗丹明640的聚甲基丙烯酸甲酯层，该聚甲基丙烯酸甲酯层被旋转浇铸到平面镜、远程凹面镜、非线性晶体和分色器上。输出光谱窄（<0.5 nm FWHM），并通过相位匹配选择的基本辐射激光模式可调。这些结果突出了可调谐紫外激光源的低成本和便携式替代品，可用于光谱应用。
2011-03-09 physics.optics
Multi-type quantum well semiconductor membrane external-cavity surface-emitting lasers (MECSELs) for widely tunable continuous wave operation
本研究针对垂直发射半导体激光器的宽调谐高功率需求，提出含多类型量子阱的MECSEL增益结构设计策略，室温下实现>70nm调谐范围且全程功率超125mW，为宽带可调谐半导体激光器提供新方案。
2023-09-11 physics.app-ph physics.optics
Highly-efficient, diffraction-limited laser emission from a Vertical External Cavity Surface-emitting Organic Laser
我们报告了作为垂直外腔面发射激光器（VECSEL）设计的有机对应物的固体激光器结构。增益介质是掺杂有罗丹明640的聚（甲基丙烯酸甲酯）膜，旋涂到平凹谐振腔的高反射率镜上。在波长为532 nm的7 ns脉冲泵浦下，获得了衍射极限光束（M^2=1），转换效率为43%，当采用较短（0.5 ns）泵浦脉冲时，可获得较高的峰值功率（2kW）。光谱由起腔内标准具作用的活性层的厚度控制;可调谐性被证明超过20 nm。
2010-06-06 physics.optics
Efficient method of designing optically-pumped vertical external cavity surface emitting lasers having equally excited quantum wells
载流子的均匀分布允许最大化光学泵浦垂直外腔表面发射激光器的光学增益。在本文中，我们展示了如何分布量子阱和阻挡层，以补偿指数衰减的泵浦光强度。我们的模型说明了它是否可能（对于设备的假设长度），如果是，则允许找到阻挡层的位置。使用该模型不需要迭代，也不需要比标准计算器更复杂的数值计算。
2012-04-06 cond-mat.other physics.optics
The spin-flip model of spin-polarized vertical-cavity surface-emitting lasers: asymptotic analysis, numerics, and experiments
考虑了描述光泵自旋极化垂直腔面发射激光器的自旋翻转模型。研究了椭圆极化场模型的稳态解。渐近分析的存在性和稳定性的稳态解的开发，特别是在存在的泵偏振椭圆。膨胀是相对于小参数表示的椭圆率和总泵浦功率和激光阈值之间的差异。分析结果，然后证实数值，它是获得一般的稳态解之一是稳定的，而另一个是不。理论结果与实验结果定性一致。
2016-01-05 physics.optics
Spontaneous formation of vector vortex beams in vertical-cavity surface-emitting lasers with feedback
报道了在具有频率选择反馈的垂直腔面发射激光器（VCSEL）中自发产生的非均匀偏振矢量涡旋光束。证明了具有双曲偏振结构的反涡和径向偏振涡。它们与具有均匀和非均匀偏振分布的涡旋接近并部分共存，其特征在于四个成对正交偏振域。这些非平凡的结构在一个简单的，近各向同性的VCSEL系统的自发形成是显着的，矢量涡被认为具有类孤子的属性。
2017-06-16 nlin.PS physics.optics
Analysis of spatial emission structures in vertical-cavity surface-emitting lasers with feedback of a volume Bragg grating
研究了体布拉格光栅选频反馈的大面积垂直腔面发射激光器（VCSEL）的空间和光谱特性。我们证明了波长锁定类似于边缘发射器的情况下，但空间模式选择是从后者不同。在阈值处获得的轴上空间孤子让位于阈值以外的离轴扩展激光态。调查的重点是一个自我成像的外部腔。分析了偏离自成像条件对斑图形成的影响，并证明了这种现象具有一定的鲁棒性。
2012-02-02 nlin.PS physics.optics
Observation of slow light in the noise spectrum of a vertical external cavity surface emitting laser
相干布居振荡的作用在超低噪声激光器的噪声谱中得到了证实。这种效应在优化的单频垂直外腔面发射激光器的强度噪声谱中被隔离。由激射模式引起的相干布居振荡通过其相关色散表现出来，这导致由非激射侧模中存在的自发发射探测的慢光效应。
2010-10-27 physics.optics quant-ph
Non-equilibrium dynamics in the dual-wavelength operation of Vertical external-cavity surface-emitting lasers
采用微观多体理论结合麦克斯韦方程研究了垂直外腔面发射激光器的双波长运转。半导体激光器中共存发射波长的固有动态特性与特征非平衡载流子动力学相关，该特征非平衡载流子动力学引起准平衡增益和载流子反转的显著变形。扩展的数值模拟，有效地调查参数空间，以确定两个波长的操作制度。使用频率选择性腔内标准具，两个家庭的模式是稳定的最强的发射峰的动态交换。对于这种工作模式，反关联强度噪声观察与实验一致。提出了一种有效的选频滤波方法，以稳定真正的双波长输出。
2018-10-23 physics.optics
Cavity Plasmon: Enhanced Luminescence Effect on InGaN Light Emitting Diodes
本文通过在InGaN/GaN LED的p-GaN层制备多边形纳米孔并沉积Au/Al形成金属微腔，提出形状敏感的Cavity Plasmon机制，实现光输出提升46%、增强因子达2.38。
2024-12-31 physics.app-ph physics.optics
Buried heterostructure vertical-cavity surface-emitting laser with semiconductor mirrors
报道了一种在InGaAs量子阱增益介质上外延再生长的掩埋异质结垂直腔面发射激光器。再生长技术能够实现保持高腔品质因数（加载的$Q\approx$ 4000）并消除在现有方法中发现的寄生充电效应的微尺度横向限制。在增益介质和腔模之间的最佳光谱重叠下（这里在$T$ = 40 K下实现），以低至$P_{\rm th}$ = 10 mW（$λ_{\rm p}$ = 808 nm）的入射光功率获得激光。发现在$P_{\rm p}\approx$ 5 $P_{\rm th}$处的激光线宽为$\approx$ 3 GHz。
2012-08-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Time-Delayed Reservoir Computing Based on Dual-Waveband Quantum-Dot Spin-Polarized Vertical Cavity Surface-Emitting Laser
在这项工作中，我们提出的数值计算结果有关的时间延迟水库计算方案，其单一的非线性节点，是一个量子点自旋极化垂直腔面发射激光器（QD s-VCSEL）。所提出的光子神经形态方案利用了量子点材料中存在的多个能态的复杂时间动力学，并使用来自两个离散波段和两个偏振态的发射，以提高计算效率。用于该架构的基准任务是在1550 nm传输50 Km后对失真的25 Gbaud PAM-4信号进行均衡。结果证实，虽然典型的基态发射量子点节点提供有限的性能，由于带宽的限制，通过利用双发射，我们实现了一百倍的比特错误率的改善。这种性能提升可以为基于量子点的器件在高速要求的神经形态驱动应用中的渗透铺平道路。
2022-03-30 physics.optics
Random lasing in an organic light-emitting crystal and its interplay with vertical cavity feedback
研究了一种蓝光分子晶体的垂直腔和随机激光发射特性。通过物理气相传输生长的1，1，4，4-四苯基-1，3-丁二烯样品具有室温受激发射峰值约为430 nm。法布里-佩罗共振和随机共振分别由晶体与外部介质的界面和缺陷散射体引发。对所产生的激光光谱的分析表明，在一种新颖的表面发射结构中，由于内置的垂直法布里-珀罗腔和随机激光的存在，存在窄峰，阈值约为500微焦耳·厘米^-2。由于增益竞争，不同模式之间的反相关性也被突出。具有光学增益候选者的分子晶体作为固有地支持多种激光机制的有前途的光子介质。
2014-09-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Orbital Angular Momentum (OAM) Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers
利用光的轨道角动量（OAM）是开发光子技术用于未来光通信和高维量子密钥分发（QKD）中的应用的有吸引力的方法。OAM资源的广泛使用面临的一个突出挑战是其有效生成。我们设计了一种新的器件，它可以直接发出一个OAM携带光束。通过在垂直腔面发射激光器（VCSEL）的光阑内制作微尺度螺旋相位板（SPP），将VCSEL发射的线偏振高斯光束高效、高质量地转换为具有特定OAM模式及其叠加态的光束。创新的OAM发射器在基于OAM的光和量子通信领域开辟了新的视野，特别是对于短距离数据互连和量子密钥分发（QKD）。
2015-02-24 physics.optics
Passive Mode-Locking and Tilted Waves in Broad-Area Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers
从实验和理论上证明了电偏置$200\,μ$ m多横模垂直腔面发射激光器可以利用远距离谐振可饱和吸收镜的光反馈实现被动锁模。当一个腔体被放置在另一个腔体的傅立叶平面上时，可以实现这一点。这种非传统的光反馈导致形成两个倾斜的平面波，在外部腔中传播，具有相反的横向分量，并在每次往返时在时间上交替。这些平面波中的每一个产生由两倍的外腔往返分离的锁模脉冲的训练，而两个训练由往返时间移位。大部分的装置的横截面有助于锁模发射导致约1 W的峰值功率和10 ps的宽度的脉冲。我们讨论了如何在可饱和吸收体的横截面中的不均匀性选择发射的倾斜波，从而导致超过4 nm的可调谐发射。
2014-07-01 physics.optics
Highly efficient optical filter based on vertically coupled Photonic crystal cavity and bus waveguide
我们实验证明了一种新的光学滤波器设计的基础上，垂直耦合的光子晶体腔和总线波导单片集成在绝缘体上的硅平台。垂直耦合波导的使用在波导材料和尺寸的选择方面提供了灵活性，显著地降低了插入损耗，同时实现了对波长级谐振器的非常高的耦合效率
2012-10-15 physics.optics
Dispersive instabilities in Passively Mode-Locked Integrated External-Cavity Surface-Emitting Lasers
采用基于延迟代数方程的第一性原理动力学模型，分析了被动锁模集成外腔面发射激光器（MIXSEL）的动力学特性。我们表明，三阶色散产生的激光微腔诱导的训练的衰减卫星脉冲的前沿。由于与载波的非线性相互作用，这些卫星可能会被放大，从而使锁模状态不稳定。在长腔区，存在于激光阈值以下的局域结构被发现深受这种不稳定性的影响。由于它起源于鞍结无限周期型的全局分叉，我们解释了为什么脉冲表现出可激发系统的行为特征。利用多时间尺度和函数映射方法，我们严格推导出了三阶色散是必不可少的组成部分的MIXSEL的主方程。我们比较了两个模型的分叉图，并评估其良好的协议。
2020-01-10 physics.optics
Electro-optic modulator based on Vanadium dioxide epsilon-near-zero vertical nanowire triple-cavity in Silicon Waveguide
我们提出了一种电光调制器，利用一个阵列的二氧化钒纳米棒工作在近场制度作为有源开关材料集成在硅波导。该调制器利用二氧化钒的绝缘体到金属的转变，以实现19.7 dB/微米的稳健调制深度，具有宽工作波长。使用模拟，我们演示了如何有效的超材料的介电常数可以通过改变纳米棒的几何形状调整到一个接近零的值。本文还提出了一种新颖的六边形阵列设计，实现了低插入损耗，同时保持了较强的调制深度。研究结果为设计具有高工作频率和低插入损耗的超紧凑型调制器提供了参考。
2022-03-02 physics.app-ph physics.optics
Quantum Cascade Surface Emitting Lasers
本文提出带高反端镜和掩埋衍射光栅的QCSEL，实现中红外低功耗单模面发射，并验证其腔长缩放、反射率、阈值功耗及连续波性能。
2023-08-10 physics.app-ph physics.optics
A Simple Model for Cavity Enhanced Slow Lights in Vertical Cavity Surface Emission Lasers
建立了一个考虑腔效应和粒子数脉动效应的垂直腔面发射激光器慢光模型。通过数值计算和实验验证了探测信号功率、注入偏置电流和波长失谐量对群延迟的影响。在室温下，在波长为1.3 $μ$ m的激光器中，可以实现高达65 ps的群延迟和高达10 GHz的调制频率。我们的VCSEL器件最显著的特点是有源区的长度只有几个$μ$ m长。基于量子点VCSEL结构的实验参数，我们发现激光腔的共振效应对群延迟的增强起着重要的作用。
2007-09-30 physics.optics
Regularization of Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers emission by periodic non-Hermitian potentials
我们提出了一种新的物理机制的基础上，周期性的非厄米势有效地控制复杂的空间动力学的宽区域激光器，特别是在垂直腔面发射激光器（VCSEL），实现稳定的最大亮度的发射。径向相移的周期性折射率和增益-损耗调制积累了整个有源层产生的光，并将其集中在结构轴周围，以发射窄而明亮的光束。这种效应是由于横向模式之间的非对称向内径向耦合，对于特定的折射率和增益损耗调制的相位差。光被限制在具有大强度的中心光束中，从而打开了设计紧凑、明亮和高效的大面积光源的路径。我们进行了全面的分析，以探索最大的中心强度增强和浓度制度。研究表明，最佳方案是那些保持单向向内耦合，但不满足完美的局部PT对称性。
2019-02-13 physics.optics
Metasurface integrated Vertical Cavity Surface Emitting Lasers for programmable directional lasing emissions
垂直腔面发射激光器（VCSEL）为现代光电子技术的发展做出了不可或缺的贡献。然而，在紧凑的系统中任意的VCSEL光束整形仍然是不可实现的。新兴的超薄平面光学结构，即超颖表面，提供了一个强大的技术来操纵电磁场与亚波长的空间分辨率。在这里，我们表明，电介质超颖表面与VCSEL的单片集成，使显着的任意控制的激光束的轮廓，包括自准直，贝塞尔和涡旋激光器，具有高效率。通过VCSEL兼容技术的这种超颖表面的晶片级集成简化了组装过程并保持了VCSEL的高性能。我们设想，我们的方法可以在各种广泛的应用中实现，例如光纤通信、激光打印、智能手机、光学传感、人脸识别、定向显示和超紧凑型光探测和测距（LiDAR）。
2020-01-16 physics.optics
Vector vortex solitons and soliton control in vertical-cavity surface-emitting lasers
研究了垂直腔面发射激光器中矢量涡旋光束的选频反馈特性。它们被解释为高阶涡旋孤子的空间不均匀，但局部线性偏振状态。与大多数依赖于压印偏振结构获得矢量涡旋光束的方案不同，由于垂直腔器件中的近偏振简并性，矢量涡旋孤子自发形成。我们观察到径向，双曲线和螺旋偏振配置取决于小的剩余各向异性在系统中和不同状态之间的多稳定性。此外，我们证明了激光孤子的触发器操作通过在原则上本地电子非线性。结合这两个主题可能会为一个简单的设备开辟一条道路，使不同的矢量涡旋光束之间的应用快速切换。这些研究将非线性科学、奇异光学、结构光和半导体激光器技术很好地结合起来。
2021-06-12 nlin.PS physics.optics
Hybrid III-V Silicon Photonic Crystal Cavity Emitting at Telecom Wavelengths
光子晶体（PhC）腔由于其优良的品质（Q）因子和较小的模体积而成为硅光子集成电路的理想选择。在这里，我们展示了一个新的概念，一维混合III-V/Si PhC腔，利用标准的绝缘体上硅技术和有源III-V材料的组合。使用模板辅助的选择性外延，Si PhC晶格的中心部分被III-V增益材料局部地替换。III-V族材料被放置成与腔模场分布的最大值重叠，同时将PhC的主要部分保持在Si中。选择性外延工艺使得能够平行于衬底生长，并且因此能够与Si平面内集成，以及原位平面内同质和异质结。所制造的混合III-V/Si PhCs在室温下显示出从1.2 μm到1.6 μm的整个电信波段的发射，验证了器件概念及其在硅上完全集成光源的潜力。
2020-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph 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
Nanobeam Photonic Crystal Cavity Light-Emitting Diodes
我们目前的结果电驱动纳米束光子晶体腔形成的横向p-i-n结在砷化镓。尽管纳米梁的导电尺寸很小，但它具有强大的电气特性，在低驱动功率下可以实现高电流密度。就像它们的二维对应物一样，纳米梁腔在室温下从嵌入的1,250 nm InAs量子点中表现出明亮的电致发光。小的室温微分增益观察到在腔与小光束自加热表明激光是可能的。这些结果打开了大门，有效的电子控制有源纳米束腔的各种纳米光子应用。
2011-06-28 physics.optics
Microchip semiconductor membrane external-cavity surface-emitting laser
该研究首次展示微芯片薄膜外腔表面发射激光器，通过薄增益膜与散热片构成紧凑腔体，实现超1瓦连续输出、51.4%斜率效率及优异光束质量，为高功率可调波长激光提供紧凑方案。
2025-02-01 physics.optics
Chaos-based image encryption using vertical-cavity surface-emitting lasers
本文研究了利用垂直腔面发射激光器（VCSEL）偏振动力学同步实现彩色图像的加密和解密。这里，我们考虑双向主从配置或与两个VCSEL的双向耦合。后者表现出超混沌和同步与它们的发射特性之间的高度相似性。耦合的VCSEL然后被用作图像或数据通信的发射器和接收器。此外，我们提出了一种改进的基于混沌的图像加密算法，使用像素级和比特级的排列，它提供了强大的，更快，更简单的加密/解密相比，许多其他基于混沌的密码系统。新的密码系统的性能进行了分析，并与最近开发的计划[Opt.拉斯维加斯。90（2017）238-246]。安全性分析和一些统计调查表明，提出的密码系统是抵抗各种类型的攻击，是有效的非线性光学介质中的安全通信。
2018-10-13 physics.optics
Spontaneous Emission and Light Extraction Enhancement of Light Emitting Diode Using Partially-Reflecting Metasurface Cavity (PRMC)
发光二极管（LED）的功率转换效率（PCE）的提高以及随后的成本的降低在当前的照明市场中是至关重要的。出于这个原因，我们在这里提出了一个PCE增强的LED架构，部分反射超颖表面腔（PRMC）结构的基础上。这种结构通过强制发射光垂直于器件辐射，同时增强了LED的光提取效率（LEE）和自发发射率（SER），从而抑制了波捕获并增强了发射器附近的场限制，同时确保了腔谐振匹配和最大相长场干涉。PRMC结构的设计使用最近的表面磁化率超颖表面合成技术。PRMC蓝色LED设计被提出并且通过全波模拟被证明，以提供LEE和SER增强因子分别为4.0和1.9，这对应于PCE增强因子分别为6.2、5.2和4.5，用于IQE为0.25、0.5和0.75，这表明PRMC概念在LED技术中具有有前途的潜力。
2016-10-14 physics.optics
An optical phase-locking with large and tunable frequency difference based on vertical-cavity surface-emitting laser
提出了一种新的频率差可控的双激光器锁相技术。在我们的装置中，一个边带的电流调制的垂直腔面发射激光器（VCSEL）的相位锁定的主激光器注入播种，而另一边带的VCSEL是用来锁相的从激光器。因此，从激光器与主激光器相位锁定，频率差可调谐到约35 GHz。在种子功率为30 μ W时，从激光器的边带抑制率大于30dB。主设备和从设备之间的外差频谱具有小于1 Hz的线宽。利用这种光束实现了铷原子的相干布居俘获共振。
2007-10-30 astro-ph physics.atom-ph physics.optics
Microcavity-enhanced Kerr nonlinearity in a vertical-external-cavity surface-emitting laser
自锁模已经成为垂直外腔面发射激光器产生超短脉冲的一条新兴途径。在我们的工作中，一个强大的克尔非线性，到目前为止，假定引起锁模操作的证据和强大的非线性增强的微腔被揭示。我们提出了依赖于波长的测量的非线性吸收和非线性折射率变化的增益芯片使用Z扫描技术。我们报道了（InGa）As/Ga（AsP）材料系统在接近激光设计波长处的负非线性折射率高达1.5E-11 cm ~ 2/W，这可能导致克尔透镜效应。我们表明，通过改变探测光束相对于增益芯片的入射角，克尔非线性可以进行波长调谐，随着微腔共振移位。这样的发现可能最终导致新的概念，定制的自锁模行为，实现了独特的克尔透镜芯片设计的成本效益，强大的和紧凑的fs脉冲半导体激光器。
2018-08-09 physics.optics
Drifting instabilities of cavity solitons in vertical cavity surface-emitting lasers with frequency selective feedback
本文研究了垂直腔面发射激光器（VCSEL）在外部频率选择反馈（FSF）作用下自推进腔孤子（CS）的形成和动力学特性，并在消除载流子动力学特性的情况下建立了CS的分岔图。对于低泵浦电流，我们发现，他们出现在平凡的解决方案，在那里形成的行波与临界波数的调制不稳定点。对于大电流，自推进孤子的分支通过干草叉分叉与静止孤子的分支合并。我们还表明，2π的反馈相位变化可以将CS（无论是静止还是运动）转换为与相邻纵向外腔模式相关的不同CS。最后，我们调查的载流子动力学的影响，相关的垂直腔面发射激光器。我们发现并分析了静态CS的稳定性性质的定性变化时，增加载流子弛豫时间。除了静止CS的漂移不稳定性，一种新的不稳定性出现在一定范围内的载流子寿命，导致CS中心位置的摆动运动。此外，对于VCSEL的典型载流子弛豫时间，系统可以显示CS的多稳态。
2009-08-27 nlin.PS physics.optics
Cavity solitons in vertical-cavity surface-emitting lasers
我们研究了在大面积非线性光学系统的横截面中通过延迟反馈来控制光的局域结构运动。延迟反馈被发现诱导一个孤立的本地化结构，是固定和稳定的反馈的情况下，自发运动。我们的分析集中在实验相关的系统，即垂直腔面发射激光器（VCSEL）。在没有延迟反馈的情况下，我们提出了实验证据的固定本地化结构在80 $μ$ m孔径VCSEL。局域结构的自发形成发生在激光阈值以上和光注入下。然后，我们考虑了时间延迟的光反馈的影响，并分析研究反馈的相位和载流子寿命对局域结构的自迁移率特性的作用。我们表明，这两个参数强烈影响的二维局域化结构的时空动力学。我们推导出了与局域结构的漂移不稳定性相关的阈值的解析公式和描述移动结构速度随时间缓慢演化的标准形方程。
2014-08-20 nlin.PS physics.optics
Parity-Time Symmetry in Coherently Coupled Vertical Cavity Laser Arrays
本研究针对电注入相干耦合垂直腔面发射激光器阵列，采用含非对称增益与局部频率失谐的时域耦合模理论分析其非厄米性，预测光束转向等现象，并通过实验验证了模式演化、跳变及PT对称性破缺与理论定量吻合。
2016-12-13 physics.optics
Vertical-Cavity In-plane Heterostructures: Physics and Applications
我们表明，在垂直腔中实现的高对比度光栅（HCG）反射器的面内异质结构，使异质结构和光子阱的异国情调的配置。在形成光子阱的光子晶体异质结构中，限制模的特性由阱宽和势垒高度决定。我们发现，在垂直腔面内异质结构中，各向异性色散曲率起着关键作用，以及，导致奇异的效果，如光子阱与导带一样的井和价带一样的障碍。我们调查了三个例子来讨论这种异质结作为各种物理研究的平台的丰富潜力，并提出了一个系统的两个横向耦合腔，其中示出了作为一个例子的宇称时间对称性的破坏。
2015-08-05 physics.optics
Investigation of Purcell enhancement of quantum dots emitting in the telecom O-band with an open fiber-cavity
本研究将电信O波段半导体量子点集成到可调谐开放式光纤腔中，观测到Purcell效应导致的衰减时间最多缩短2.46(2)倍，分析了系统限制因素，为高效电信量子光源研发指明路径。
2024-08-06 physics.optics quant-ph
Square wave generation in vertical external-cavity Kerr-Gires-Tournois interferometers
本文从理论上研究了反谐振注入下垂直外腔Kerr Gires Tournois干涉仪中方波的形成机理。我们提供了简单的分析近似的高原强度和它们出现的条件。我们证明，SW可能会出现通过同宿蛇形的情况下，导致形成复杂形状的多稳态SW解决方案。由此产生的SW可以主机本地化的结构和强大的束缚态。
2022-07-28 nlin.PS physics.optics
Bright Second Harmonic Emission from Photonic Crystal Vertical Cavity
通过构建置于两个光子晶体之间的铌酸锂膜垂直腔，实现了0.28%的高效二次谐波生成，为紧凑型激光频率转换器开辟了新途径。
2023-07-29 physics.optics
Vertical cavity surface emitting laser action of an all monolithic ZnO-based microcavity
报道了一种全单片ZnO基垂直腔面发射激光器（VCSEL）在光泵浦下的室温激光行为。VCSEL结构由8个ZnO/Zn（0.92）Mg（0.08）O量子阱嵌入外延生长的Zn（0.92）Mg（0.08）O/Zn（0.65）Mg（0.35）O分布布拉格反射器（DBR）中的2λ微腔组成。作为一个先决条件，设计和生长的高反射率的DBR基于ZnO和（Zn，Mg）O的光学器件工作在紫外和蓝绿色光谱范围进行了讨论。
2011-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Soft-Matter-Based Topological Vertical Cavity Surface Emitting Lasers
本研究利用软物质一维光学超晶格设计并实现了一种柔性、低阈值、高斜率效率的圆偏振拓扑垂直腔面发射激光器，解决了传统半导体拓扑激光器难以用于柔性器件的问题，在经历数百次弯曲后仍保持稳健的光束偏转特性。
2024-10-16 physics.optics
Artificial optoelectronic spiking neuron based on a resonant tunnelling diode coupled to a vertical cavity surface emitting laser
可激发的光电器件代表了在神经形态（脑启发）光子系统中实现人工尖峰神经元的关键构建块之一。本文介绍并实验研究了一种光-电-光（O/E/O）人工神经元，该人工神经元以共振隧穿二极管（RTD）作为接收器，以垂直腔面发射激光器作为发射器。我们证明了一个定义明确的兴奋性阈值，在此之上，这个神经元产生100纳秒的光学尖峰响应与特征神经样不应期。我们利用其扇入功能来执行设备内符合检测（逻辑与）和异或（XOR）任务。这些结果提供了第一个实验验证的确定性触发和任务的RTD为基础的尖峰光电神经元的输入和输出光（I/O）终端。此外，我们还在理论上研究了所提出的系统的纳米光子实施与单片设计相结合的纳米级RTD元件和纳米激光器的前景;因此，展示了集成RTD为基础的可激发节点的潜力低足迹，高速光电尖峰神经元在未来的neuromorphic光子硬件。
2022-06-22 cs.ET cs.NE physics.app-ph
Vertical-external-cavity surface-emitting lasers and quantum dot lasers
利用腔调控量子点的光子发射为实现量子功能纳米光子器件和量子信息器件提供了前所未有的机会。特别地，在半导体激光器领域中，引入QD作为量子阱的优良替代物，以抑制垂直外腔表面发射激光器（VECSEL）中的阈值电流的温度依赖性。本文综述了半导体垂直腔面发射激光器和量子点激光器的性能和发展。根据垂直腔面发射激光器的特点，重点介绍了半导体量子点垂直腔面发射激光器的技术进展。然后，从单量子点纳米激光器和腔量子电动力学（QED）的观点出发，提出了一个由量子点腔强耦合产生的单量子点腔系统。与现有的半导体VECSEL器件的研究不同的是，我们将涵盖量子点VECSEL器件的基本方面和技术方法。最后，本文对量子点垂直腔面发射激光器技术的发展以及未来量子功能纳米光子器件和单片光子集成电路的发展提供了有益的指导。
2012-04-14 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Microring quantum cascade surface emitting lasers
本文提出基于掩埋异质结微环腔的量子级联表面发射激光器，在中红外波段实现小尺寸、低损耗激光，并测得低阈值连续波功耗。
2024-10-25 physics.optics
Polarization fluctuations in vertical cavity surface emitting lasers: a key to the mechanism behind polarization stability
研究了电子-空穴自旋动力学对垂直腔面发射激光器（VCSEL）发射光偏振涨落的影响。朗之万方程推导的速率方程模型的基础上，包括双折射，二向色性，和两个载流子密度池分别耦合到右，左圆偏振。结果表明，载流子动力学将偏振涨落锁定在激光模式上。这在椭圆率的波动和偏振方向的波动之间的差异中清楚地看到。因此，在椭圆率和偏振方向的偏振波动的单独测量可以提供定量信息的非线性贡献的载流子动态VCSEL中的偏振稳定性。
1997-11-25 adap-org cond-mat nlin.AO
Non-Hermitian Dirac Vortex: Minimal Theory for Topological-Cavity Surface-Emitting Laser
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics（北京凝聚态物理国家研究中心）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Institute for Advanced Study, Tsinghua University（清华大学高等研究院）
构建非厄米狄拉克涡旋模型，结合复质量缠绕与无限虚势边界，扩展到耗散 regime，作为拓扑腔面发射激光器最小理论，推导模态频率等表达式并实验验证，为工程实际光电器件提供理论。
2026-07-07 physics.optics
Analysis of evanescently-coupled pairs of spin-polarised vertical-cavity surface-emitting lasers
耦合，自旋极化激光器的阵列的动力学的一般模型推导出，这是减少到两个自旋翻转模型在一个单一的腔和耦合模式模型的一对引导在适当的限制。一般模型是能够处理任何几何形状的波导与任何数量的支持正常模式。该模型的一个独特功能是它允许每个激光器中的泵浦独立偏振。特定的几何形状示出通过“重叠因子”，这是一个概括的光学限制因子。这些因素在决定激光动力学中起着重要的作用。该模型是专门的情况下，一般的双引导结构，然后进行分析和数值模拟。对于这种情况下，它被发现，增加的椭圆率的泵送往往会提高稳定的解决方案预测的区域中的泵送强度与引导分离的平面。
2019-12-14 physics.optics
Influence of spin dependent carrier dynamics on the properties of a dual-frequency vertical-external-cavity surface-emitting laser (VECSEL)
对双频垂直外腔面发射激光器（VECSEL）的特性进行了理论研究。我们基于San Miguel等人[San Miguel，Feng，and Moloney，Phys.Rev.A \textbf{52}，1728（1995）]引入的思想推导出一个模型，该模型考虑了双频VECSEL的基于量子阱（QW）的增益介质内载流子的自旋动力学。该模型成功地描述了双频VECSEL的许多特性，如模式间的非线性耦合强度行为、模式强度噪声的谱行为以及这些强度噪声之间的相关性。一个很好的协议与实验数据。由于所考虑的激光器是基于cm长的外腔的A类动力学行为，与自旋相关的载流子动力学相关的变量可以被精确地消除。这导致一个简单的分析描述的动态双频VECSEL提供了更好的理解所涉及的物理
2014-07-09 physics.optics quant-ph
Numerical Investigation of Vertical Cavity Lasers with Subwavelength Gratings Using the Fourier Modal Method
我们展示了傅里叶模态方法（FMM）的强度，用于数值研究包括亚波长光栅在内的垂直腔的光学特性。三种不同的技术确定谐振腔模式的谐振频率和Q因子进行了比较。在此基础上，选择了法布里-珀罗方法，因为它的数值效率。在确定的谐振频率和Q-因子的计算不确定性的调查，表明在Q-因子计算的不确定性可以是几个数量级大于谐振频率计算。此外，减少3D模拟低维模拟的方法，建议，并示出，使近似和快速模拟某些设备参数。数值计算的腔色散，这是一个重要的特性，垂直腔，说明。通过采用实现的FMM，它表明，绝热异质结构的设计是有利的突变异质结构相比，最大限度地减少腔散射损耗。
2016-05-04 physics.comp-ph physics.optics
Intrinsically single-mode cavities: towards PT-symmetric surface-emitting lasers
我们探索一类新的分布反馈（DFB）结构，该结构采用光学中最近发展的宇称时间（PT）对称性概念。我们证明，基于PT对称的纯反射体光栅，垂直腔面发射激光器可以构建。我们提供了一个详细的分析的阈值条件，以及使用Kogelnik耦合波近似的波长和角光谱特性，支持亥姆霍兹方程的精确解。我们证明，这样的PT对称腔可以配置为支持一个且只有一个纵模，从而导致固有的单模激射。
2015-10-28 physics.optics
Inkjet-printed vertically emitting solid-state organic lasers
在本文中，我们表明，喷墨打印可以成功地应用于外腔垂直发射薄膜有机激光器，并可以用来产生衍射极限输出光束的输出能量高达33.6 μ J，斜率效率S为34%。激光发射示出使用腔内聚合物基法布里-珀罗标准具从570至670 nm连续可调谐。由于喷墨印刷，实现了几微米厚度的高光学质量薄膜。我们介绍了一种新的光学材料，其中EMD 6415商业油墨构成光学基质，并在550-680 nm处表现出1.5的折射率和0.66 cm-1的吸收系数。标准的激光染料，如Pyromethene 597和罗丹明640，被加入到EMD 6415油墨的溶液中。这种50 mm 2的大尺寸“印刷像素“呈现均匀且平坦的表面，在50 um x 50 um AFM扫描的不同位置中测量的粗糙度低至1.5 nm。最后，由于通过喷墨印刷制造的增益囊是简单的并且不结合任何调谐或腔元件，所以它们制造简单，具有可忽略的制造成本并且可以用作完全一次性的物品。这项工作为制造真正低成本的可调谐可见光激光器开辟了道路，该技术具有广泛传播的潜力。
2016-05-25 physics.optics
High-resolution birefringence cartography of a vertical cavity semiconductor laser
我们结合了双通道成像技术，可以同时获得高质量和高分辨率的强度和峰值发射波长分布[T。Wang和G.L. Lippi，Rev. Sci. Instr. 86，063111（2015）]，涉及多模VCSEL的光发射的偏振分辨分析。可以容易地收集关于两个偏振分量之间的局部波长偏移和关于波长梯度的详细信息。可以为每个波长分量构建偏振和位置分辨的能量平衡，从而允许以简单的方式直接分析所收集的光。应用程序的样品，而不是VCSEL，建议。
2015-11-11 physics.optics
Polarization dynamics in vertical-cavity surface emitting lasers
本文回顾了垂直腔面发射激光器中的偏振动力学与切换实验，指出需考虑光场相位与非线性效应，并验证了考虑自旋自由度的自旋翻转模型与实验结果定性一致。
2025-07-11 nlin.CD physics.optics quant-ph
