1.1 kW, 100 Hz room-temperature diode-pumped nanosecond laser by water immersion cooling
Tsinghua University（清华大学）；State Key Laboratory of Precision Space-time Information Sensing Technology（精密时空信息传感技术全国重点实验室）；Key Laboratory of Photonic Control Technology (Tsinghua University), Ministry of Education（教育部光子控制技术重点实验室（清华大学））
该研究通过水浸冷却实现了1.1千瓦、100赫兹室温二极管泵浦纳秒激光器，输出11焦耳脉冲能量，束质量因子为衍射极限的2.6倍，展示了室温纳秒激光器的高性能表现。
2026-01-07 physics.optics
Diode-pumped 88-fs SESAM mode-locked Tm,Ho:CLNGG laser at 2090 nm
报道了首台2.1 μm波段经济型二极管抽运亚100 fs被动锁模Tm,Ho:CLNGG激光器，利用无序增益材料的宽平滑增益曲线和GaSb基SESAM，在2090 nm实现了88 fs脉冲和120 mW平均功率的稳定自启动锁模运转。
2023-11-20 physics.optics
Performance of a 967 nm CW diode end-pumped Er:GSGG laser at 2.79 Micrometer
报道了967 nm二极管端面泵浦Er：GSGG激光器，在连续波（CW）模式下，输出波长为2.794 μ m，谱宽为3.6nm。当泵浦功率为3.4W时，获得了440 mW的最大输出功率，光-光转换效率为13%，斜效率为13.2%。结果表明，短腔和有效的晶体冷却装置有利于提高激光器的性能。
2012-12-21 physics.optics
Passively mode-locked diode-pumped Nd:YVO4 oscillator operating at ultra-low repetition rate
我们演示了一个超低重复频率，高峰值功率，皮秒二极管泵浦的Nd：YVO_4被动锁模激光振荡器的操作。重复率甚至低于1 MHz的实现与使用一个新的设计多通腔和半导体可饱和吸收体。在1.2MHz，脉宽为16.3ps，平均输出功率为470mW，峰值功率为24KW的脉冲下，获得了长期稳定的工作。据我们所知，这是有史以来直接从皮秒激光谐振腔产生的最低重复频率的高峰值功率脉冲，而没有腔倒空。
2006-10-10 physics.optics
Diode-pumped mode-locked femtosecond 2-um Tm:CaYAlO4 laser
采用c切Tm：CaYAlO 4作为增益介质，实验研究了连续锁模飞秒2 μ m固体激光器。在1975 nm波长处，锁模激光器产生了平均输出功率高达531 mW，脉冲宽度为496 fs，重复频率为97 MHz的稳定脉冲。研究结果表明，Tm：CaYAlO4是一种产生2um飞秒脉冲的优良增益介质。
2017-07-12 physics.optics
Diode-laser-pumped continuous-wave mid-infrared optical parametric oscillator
报道了一种单共振连续波光学参量振荡器（SRO），它由半导体激光器系统泵浦，工作在中红外波段（2.9 ~ 3.6 μm）。中红外输出波长超过200 nm的快速调谐是通过扫描泵浦激光波长仅通过1.25 nm，而不需要任何调整SRO设置证明。通过选择对应于SRO的相位匹配信号和空闲波之间的群速度失配的转折点的泵浦波长（780 nm）来获得异常大的调谐范围。
2018-07-05 physics.optics
Generation of 30-fs pulses from a diode-pumped graphene mode-locked Yb:CaYAlO4 laser
采用化学气相沉积单层石墨烯作为可饱和吸收体，在二极管泵浦Yb：CaYAlO4激光器中获得了中心波长为1068 nm（小于10个光周期）的稳定的30 fs脉冲。锁模8.43光周期脉冲的光谱带宽约为50 nm，脉冲重复频率约为113.5 MHz。据我们所知，这是石墨烯锁模激光器和锁模掺Yb体激光器有史以来报道的最短脉冲。我们的实验结果表明，石墨烯锁模是一个非常有前途的实用技术，直接从激光振荡器产生几个周期的光脉冲。
2015-12-19 physics.optics
Passively Q-switched diode-pumped Cr4+:YAG/Nd3+:GdVO4 monolithic microchip laser
高重复频率被动调Q单片微激光器的实现是近十年来的一个挑战。为了实现这一目标，我们在这里报告的第一个被动调Q二极管泵浦微片激光器的基础上协会的Nd：GdVO 4晶体和Cr 4+：YAG可饱和吸收体。单片设计由1 mm长的1%掺杂的Nd：GdVO 4光学接触的0.4 mm长的Cr 4+：YAG导致一个plano-plano腔。重复频率高达85 kHz。当抽运功率为2.2W时，平均输出功率约为400 mW，脉冲宽度为1.1ns。
2006-09-29 physics.optics
Ultra-low phase-noise microwave generation using a diode-pumped solid-state laser based frequency comb and a polarization-maintaining pulse interleaver
我们报道了一种基于半导体泵浦固体激光器的光学频率梳在9.6 GHz载波频率下产生超低相位噪声微波的方法。采用一种新型光纤保偏脉冲交错器，用商用PIN InGaAs光电二极管测得单振荡器相位噪声本底为-171dBc/Hz，创下了这类探测器的记录。此外，使用平衡的光学互相关器进行稳定的频率梳定时抖动的直接光学测量，允许识别系统中的当前相位噪声限制的起源。
2015-10-06 physics.optics
High-power diode-pumped Q-switched Er3+:YAG single-crystal fiber laser for active imaging system
我们描述了一个有效的激光发射从直接生长的Er 3+：YAG单晶光纤，使用连续波（CW）激光二极管在1532 nm的共振泵浦。在纵向泵浦下，获得了12.5W的1645 nm激光输出，斜率效率为32%，是目前报道的直接生长Er：YAG单晶光纤激光器的最高输出功率。使用离轴泵浦方案，CW输出功率可以达到7.3 W，并且在Q开关操作中，激光器在1 kHz的重复频率下产生持续时间为38 ns的2 mJ脉冲，其中M^{2}因子低于1.8。据我们所知，这是第一个直接生长的Er ~（3+）：YAG单晶光纤调Q激光器。在双侧泵浦方案中，获得了1617 nm的激光发射，输出功率高达5.7 W，代表了二极管泵浦的Er：YAG激光器在该波长处所获得的最高输出功率。
2012-01-12 physics.optics
Dual-wavelength vortex beam with high stability in diode-pumped Yb:CaGdAlO4 Laser
在激光二极管泵浦Yb：CaGdAlO 4（CALGO）激光器中，获得了稳定的双波长涡旋光束，该涡旋光束具有两个相隔几太赫兹的光谱峰，携带轨道角动量（OAM）。由于Yb：CALGO具有宽的发射带宽，双波长光谱由泵浦功率和激光谐振腔中的离轴损耗控制。OAM光束是由一对柱面透镜作为高阶厄米-高斯模的π/2透镜获得的。实验结果表明，具有1046.1 nm和1057.2 nm（间隔3.01 THz）两个光谱峰的1 h OAM光束可以稳定工作3 h以上。它在太赫兹光谱学、高分辨率干涉测量等方面具有很大的应用潜力。
2018-01-21 physics.optics
Temporal dynamics of diode-pumped circulation-free liquid dye lasers
报道了一种高稳定的二极管泵浦垂直外腔无环流液体染料激光器。该设计简单（不需要制造工艺步骤，没有流体回路）、紧凑（~ cm尺寸）并且具有成本效益。报道了M ${}^2$为1时18%的光学效率，具有优异的光稳定性-在50 Hz下140万个脉冲后没有看到效率下降，该值与流动系统相当，并且比有机固体激光器可实现的值高得多。我们表明，热效应是中央的稳定性，也对这种激光器的动力学。详细研究了不同泵浦脉冲持续时间/重复率的激光器建立和关闭动力学;它们揭示了随着泵浦脉冲持续时间和重复率的增加而缩短的脉冲，所示出的是由于热透镜衍射损耗。这种激光器结构为测试或收获溶液可加工增益材料提供了非常方便和简单的平台。
2022-03-30 physics.optics
6-mJ, 4-ns Pulse Generation at 2.09 $μ$m from a Diode-Pumped Ho:YAG Thin-Disk Laser
HiLASE Centre, Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所 HiLASE 中心）；Celestia Energy s r.o.（Celestia Energy 有限公司）；CRYTUR, spol. s r.o.（CRYTUR 有限公司）
研究通过二极管泵浦Ho:YAG薄盘激光产生6 mJ、4 ns脉冲，实现1.6 MW峰值功率，展示其在LIBS中的应用潜力。
2026-01-27 physics.optics
Hong-Ou-Mandel interference with a diode-pumped 1-GHz Ti:sapphire laser
自发参量下转换产生的相关光子对是量子光学中的一个重要资源。在卫星量子密钥分发（QKD）等量子光学应用中，需要一种紧凑、高重复频率的泵浦激光器。在这里，我们演示了使用一个紧凑的，GHz速率二极管泵浦的三元件克尔透镜锁模钛：蓝宝石激光器在790 nm的相关光子对的产生。我们使用Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉术验证了通过SPDC产生的不可分辨光子的存在，并观察到符合计数下降，可见度为81.8%。
2023-02-14 physics.optics quant-ph
Turn-Key Diode-Pumped All-Fiber Broadband Polarization-Entangled Photon Source
在这封信中，我们报告了一个紧凑的，低功耗的激光二极管泵浦的，全光纤偏振纠缠光子对源的基础上，双极化石英光纤技术。全光纤光源提供室温、免维护、交钥匙操作、低功耗，并封装在无风扇便携式外壳中。它具有超过100nm的宽双光子谱，偏振纠缠的同时性大于0.96。该源在至少10小时的连续运行中保持稳定，在此期间一致地实现了超过2000的巧合与意外比率。
2018-11-02 physics.optics quant-ph
Directly pumped 10 GHz microcomb modules from low-power diode lasers
孤子微梳提供了紧凑的形状因子的先进光学计量和定时系统的前景。在这些应用中，直接从半导体激光器泵浦微梳而不需要放大或触发部件，这对于降低功率操作和简化系统设计是理想的。同时，在许多梳状应用中需要低重复率微梳用于与检测器和电子器件的接口，但是它们增加的模式体积使得它们在低功率下泵浦具有挑战性。在这里，10 GHz的重复率孤子微梳直接泵浦低功率（< 20 mW）二极管激光器。高Q硅微谐振器用于这种低功耗操作，并被封装到光纤连接器化模块中，该模块具有温度控制功能，可提高长期频率稳定性。
2019-01-23 physics.app-ph physics.optics
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
Electrically driven random lasing from a modified Fabry-Perot laser diode
随机激光器（RL）是一种有趣的器件，在成像、传感、超分辨率光谱分析和复杂网络工程等领域具有广阔的应用前景。RL可以从光泵浦染料、光纤和晶体或电泵浦半导体异质结构获得。半导体RL通常通过在有源层中引入散射缺陷来制造，这增加了制造过程的复杂程度，并且失去了无序结构可能提供的易于实现性。电泵浦RL的现成可用性，避免了昂贵的制造方法，将促进这些设备在研究和应用中的使用。在这里，我们实现了一个非相干半导体RL通过简单地处理现成的法布里-珀罗激光二极管的输出镜，通过控制激光烧蚀。由完整的后镜和烧蚀的前镜提供的光反馈导致具有低空间相干性和散斑输出发射轮廓的多模随机激光。
2021-05-25 physics.optics
Continuous-wave second-harmonic generation in the far-UVC pumped by a blue laser diode
本研究提出了一种由低成本蓝光激光二极管泵浦、基于二次谐波生成的紧凑型固态远UVC激光源，利用纳米光子波导与异质集成实现切伦科夫相位匹配，实验证实了其产生远UVC的可行性，在消毒、通信和光谱分析等领域具应用潜力。
2023-09-08 physics.optics
Electrically pumped AlGaN edge-emitting UV-B laser diodes grown by molecular beam epitaxy
University of Michigan（密歇根大学）
本研究展示了一种基于AlGaN的电泵紫外B激光二极管，通过分子束外延技术实现，工作波长为298.5nm，具有低阈值电流密度和窄谱线宽度。
2026-01-27 physics.app-ph physics.optics
A self-injected, diode-pumped, solid-state ring laser for laser cooling of Li atoms
基于Nd：YVO $_4$环形腔二次谐波激光器，我们研制了一台用于激光冷却锂原子实验的固体光源。单向激射，一个改进的模式选择，和一个高输出功率的环形激光器是通过弱耦合到一个外腔，其中包含单频操作所需的损耗元件。连续频率调谐是通过同时控制内、外腔中的两个PZT来实现的。该光源已被用来捕获和冷却费米锂原子进入量子简并制度。
2015-04-09 physics.atom-ph physics.optics
Highly photo-stable, kHz-repetition-rate, diode pumped circulation-free liquid dye laser with thermal lens management
液体染料激光器长期以来被认为是可见光范围内的理想可调谐激光源，但是体积大、昂贵，并且需要用于染料循环的复杂系统。在这里，我们提出了一个系统，依赖于一个低成本的蓝色激光二极管作为泵浦源和一个密封的染料电池，没有流动的电路，导致在一个设备，结合了方便性和尺寸的固态设备与液体有机激光器的稳定性。获得了非常高的光稳定性（高达1.2 × 10 $^9$脉冲或在1 kHz下12天），这比在类似条件下操作的固态染料激光器高五个数量级。发现在低重复率下可获得的脉冲数受到分子自扩散的限制，因此与总比色皿体积有关。相比之下，重复率仅限于几kHz，这表明热效应比三重态布居效应起更大的作用。热效应通过强负热透镜的建立参与抑制激光发射;通过谐振器设计校正该热透镜的非异常部分，使得重复率能够被推高至14 kHz，并可能进一步优化。这项工作显示了一条路线，为建设现成的，紧凑的，低成本的，方便的可调谐脉冲激光器在可见光范围内，具有优越的稳定性超过有机固体激光器。
2022-03-30 physics.optics
Spasers, VCSELs, and Surface plasmon emitting diodes (SPED): their unique features and figures of merit
我们比较了拟议的电泵浦亚波长等离子体激光器（spasers）与无处不在的全介质半导体微激光器（VCSEL）的基本特性，并指出它们的相似之处以及性能（阈值，效率，相干性和速度）的巨大差异。这些结果应有助于研究人员在每个特定的光电应用的发射器作出明智的选择。
2013-09-07 physics.optics
0.82 um 105 W diode-pumped thulium-doped all silica fiber laser
本文报道一种 0.82 μm 二极管包层泵浦全石英掺铥光纤激光器，实现百瓦 CW 与高峰值 QCW 输出、宽波长调谐及良好光束质量。
2025-05-14 physics.optics
Gain-switched laser diode seeded Yb-doped fiber amplifier delivering 11-ps pulses at repetition rates up to 40-MHz
在这里，我们演示了全光纤直接放大11皮秒脉冲从增益开关激光二极管在1063 nm。二极管以40 MHz的重复频率驱动，并提供13 $μ$ W的光纤耦合平均输出功率。对于0.33pJ的低输出脉冲能量，我们设计了一种基于单包层掺Yb光纤的多级纤芯泵浦泵浦光放大器，以尽可能减小不需要的放大自发发射的贡献，并减小时间和光谱展宽。经过优化后，我们使用光纤耦合脉冲拾取器将40MHz的重复频率降低到1MHz。最后的放大是用包层泵浦的大模场面积掺Yb光纤和随后的棒型掺Yb光纤完成的。在此基础上，获得了72dB的放大倍数，输出脉冲能量为5.7 $μ$ J，脉宽为11ps，峰值功率> 0.6MW。
2014-12-11 physics.optics
Multi-stage ytterbium fiber-amplifier seeded by a gain-switched laser diode
我们演示了增益开关激光二极管在1064 nm的11 ps脉冲的全光纤放大。二极管以40 MHz的重复频率驱动，并提供13 $μ$ W的光纤耦合平均输出功率。对于325 fJ的低输出脉冲能量，我们设计了一个多级芯抽运前置放大器，以保持不希望的放大自发发射的贡献尽可能低。通过使用一种新的时域方法来确定信号与噪声的功率谱密度比（PSD），我们确定了我们的前置放大器的最佳工作点。在前置放大器之后，我们使用光纤耦合脉冲拾取器将40 MHz重复率降低到1 MHz。最后的放大是用包层泵浦的大模场面积掺Yb光纤和随后的棒型掺Yb光纤完成的。通过我们的设置，我们达到了73 dB的总增益，导致脉冲能量>5.6 $μ$ J，峰值功率>0.5 MW。在末级放大级的输出端，我们确定信号与噪声的平均PSD比为18/1。
2014-12-11 physics.optics
Photoinduced Low Spin to High Spin Transition in a [2x2] Fe(II) Metallogrid: Diode Laser-Pumped Photocrystallography at the P11 Beamline in PETRA III, DESY
本研究首次在PETRA III的P11光束线，利用3B类二极管激光诱导[2x2] Fe(II)金属栅配合物发生2HS-2LS到3HS-1LS的光诱导自旋交叉转变，验证了紧凑型激光系统在同步辐射光晶体学中的适用性。
2025-08-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
On-chip label-free biosensing based on active whispering gallery mode resonators pumped by a light-emitting diode
基于回音壁模式（WGM）谐振器的生物传感由于其优异的灵敏度和无标记检测能力而受到广泛关注。然而，迄今为止，尽管学术研究取得了显著成就，但其实际影响微不足道。在这里，我们展示了一种新的实用平台的芯片上WGM传感器集成微流体通道。通过将硅纳米团簇作为稳定的活性化合物放置在微谐振器中，传感器芯片可以通过远程泵浦和读出来操作，这简化了芯片集成和与外部设置的连接。此外，在宽波长范围内具有大吸收截面的硅纳米团簇首次允许在顶部照明方案中使用LED泵浦进行主动感测，这显著降低了测量设置的复杂性和成本。谐振腔中嵌入了间隙宽度为25 nm的纳米槽结构，可以选择性地检测目标生物分子，并通过强约束模场增强灵敏度。通过实时测量确认的链霉亲和素-生物素复合物的灵敏度为0.012 nm/nM，比先前报道的具有远程读出的WGM传感器提高了20倍以上。
2019-08-13 physics.app-ph physics.optics
Direct Modulation of Electrically Pumped Coupled Microring Lasers
我们演示了如何在两个耦合的相同谐振腔之间存在的增益-损耗对比度可以被用作一个新的自由度，以提高激光二极管的调制频率响应。在InAlGaAs/InP多量子阱p-i-n结构上制作了一个弯曲半径为50 μm的电泵浦微腔激光系统。该器件的室温连续波激光阈值电流为27 mA。通过调整两个耦合微环中的注入电流水平之间的比率，我们的实验结果清楚地表明，带宽提高了高达1.63倍的单个设备的基本谐振频率。这与我们的速率方程模拟模型相吻合。
2022-03-15 physics.optics
Oscillation regimes of a solid-state ring laser with active beat note stabilization : from a chaotic device to a ring laser gyroscope
报道了一种具有主动稳拍功能的旋转二极管泵浦Nd-YAG环形激光器的实验和理论研究。我们的实验装置是在通常的麦克斯韦-布洛赫形式主义。我们解析地推导出了固体激光陀螺的稳定性条件和一些频率响应特性，说明了模式耦合效应对这种装置的动力学的重要作用。实验数据和比较与理论的基础上，现实的激光参数，显示出很好的协议。我们的研究结果说明了二极管泵浦的固态环形激光器的非常丰富的非线性动力学（包括混沌行为）和获得非常稳定的拍音的可能性之间的双重性，从而产生一种潜在的新型旋转传感器。
2007-06-20 physics.optics
Hot phonon effects and suppressed Auger recombination on 3 $μ$m room temperature lasing in HgTe-based multiple quantum well diodes
本研究提出能带结构经设计可抑制俄歇复合的HgTe基多量子阱电抽运激光二极管，建立考虑热声子的模型，预测其室温下可实现约3 μm波长激光发射，100纳秒脉冲输出功率可达600 mW。
2022-04-27 physics.optics
Quasi-continuous-wave-pumped thulium-doped fiber laser with 0.2 kW of instantaneous output power
该研究实现了准连续波泵浦掺铥光纤激光器，在50Hz重复频率、0.2ms脉冲下瞬时输出功率达198W，通过0.79μm二极管激光器包层泵浦，低占空比简化散热，为高瞬时功率光纤激光应用提供参考。
2024-12-02 physics.optics
Optically Pumped AlGaN Double Heterostructure Deep-UV Laser by Molecular Beam Homoepitaxy: Mirror Imperfections and Cavity Loss
我们展示了第一个光泵浦的子300 nm紫外激光结构生长的等离子体辅助分子束外延单晶体氮化铝。用AlN/AlGaN异质结制备的边发射激光器结构具有多模发射，峰值增益在~284 nm。考虑到电注入连续波深紫外AlGaN激光二极管的目标，以及实现足够光学增益的固有材料挑战，激光二极管的光学腔损耗应最小化。我们推导出一个表达式来量化的影响，包括倾斜和表面粗糙度的法布里-珀罗腔的光学镜损耗的反射镜的缺陷。结果表明，光学缺陷损耗是端面粗糙度均方根值和端面倾斜角的超线性函数，并且与主激射模式的波长平方成反比。这突出了器件工艺优化的重要性，因为法布里-珀罗腔耦合到较低的波长。
2021-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Intracavity THz generation using a thin lithium niobate plate in a compact Kerr-lens mode-locked Yb:CALGO bulk oscillator
Ruhr-Universität Bochum（鲁尔大学）；Vilnius University Laser Research Center（维尔纽斯大学激光研究中心）；Helmut-Schmidt-Universität（赫尔穆特·施密特大学）
本研究在紧凑型克尔透镜锁模Yb:CALGO固体振荡器中，利用50微米厚铌酸锂片通过光整流实现腔内太赫兹产生，获85 MHz重复频率、120 W太赫兹功率，为高重复频率太赫兹时域光谱系统提供了替代方案。
2026-09-21 physics.optics
Low-spatial coherence electrically-pumped semiconductor laser for speckle-free full-field imaging
激光源的空间相干性由于相干伪影（诸如散斑）而限制了它们在并行成像和投影中的应用。相比之下，传统的非相干光源（诸如热源或发光二极管（LED））提供每独立空间模式相对低的功率。在这里，我们提出了一个芯片级，电泵浦半导体激光器的基础上的一种新的设计，展示了高功率每模式与低得多的空间相干性比传统的激光源。激光谐振腔的制造与混沌，D形腔优化，以实现高度多模激射。激光在约1000个模式中同时且独立地发生，因此总发射表现出非常低的空间相干性。利用混沌腔激光器作为照明光源，实现了无散斑全场成像。样品照明的每种模式的功率比LED或热光源高几个数量级。这种紧凑、低成本的光源结合了LED的低空间相干性和激光的高光谱辐射率，可以实现广泛的高速、全场成像和投影应用。
2014-10-05 physics.optics
Coexistence of thermal noise and squeezing in the intensity fluctuations of small laser diodes
激光的强度波动由光子数率方程推导出。在短时间的限制下，诸如典型半导体激光器二极管的小型激光器件的光子统计显示出甚至高于阈值的热特性。在由噪声的低频分量表示的长时间平均的限制下，相同的器件表现出压缩。结果表明，在激光二极管的多模输出光场中，压缩和热噪声可以共存。这一结果意味着规则泵浦半导体激光器二极管产生的压缩光与单模压缩光有本质的不同。特别地，使用这种类型的集体多模压缩不能产生光子之间的纠缠。
2000-06-29 physics.optics quant-ph
Simple Single-Section Diode Frequency Combs
频率梳是一种宽带光源，它的光谱由相干的、离散的模组成，在许多领域都是必不可少的。小型化频率梳将是这些领域的一个重大进步，使基于频率梳的设备能够用于各种测量和光谱应用。我们演示了基于半导体激光器的频率梳发生器。这些激光二极管简单、电泵浦、便宜且易于制造。每个芯片包含几十个二极管激光梳。我们测量的二极管频率梳的时域输出，以揭示潜在的频率动态负责的梳频谱，进行双梳光谱的分子气体与两个设备在同一芯片上，并证明这些梳可以电池供电。
2020-10-14 physics.app-ph physics.chem-ph physics.optics
Dynamical amplification of phase conjugation using a modulated optical feedback in a Nd:YVO_4 laser
本文研究了二极管泵浦Nd ~（3+）：YVO_4固体激光器增益介质中相位共轭的动态放大。因此，与经典零差方法相比，观察到相位共轭波的调制幅度的增强高达+30 dB。
2014-02-26 physics.optics
Room temperature all-silicon photonic crystal nanocavity light emitting diode at sub-bandgap wavelengths
硅现在被牢固地确立为高性能光子材料。其唯一的弱点是缺乏在室温下连续工作、在技术上重要的1300- 1600 nm波长窗口中呈现窄线宽、体积小并且以低功耗工作的原生电驱动光发射器。在这里，在室温下展示了1300-1600 nm范围内的电泵浦全硅纳米光源。利用氢等离子体处理，在硅中引入纳米级的光学活性缺陷，然后将其馈入光子晶体纳米腔中，通过Purcell效应增强器件中的电驱动发射。在1515 nm波长处观察到一条窄的（Δλ = 0.5 nm）发射线，其功率密度为0.4 mW/cm 2，这代表了迄今为止报道的任何硅发射器的最高光谱功率密度。一些可能的改进也进行了讨论，这使得该方案的光互连和其他重要的硅光子学应用的一个非常有前途的光源。
2013-06-24 physics.optics
Ultra-Short Optical Pulse Generation with Single-Layer Graphene
利用单层石墨烯的非线性光学响应，在二极管泵浦的低增益Er：Yb：glass激光器中产生了短至260 fs的脉冲。这种新型材料在固体激光器中的应用为制造重复率高达100%的紧凑型激光器开辟了一条道路。
2010-10-28 physics.optics
Dynamics of single-photon emission from electrically pumped color centers
低功耗、高速度、高亮度的电驱动真单光子源是实现量子通信网络和光量子计算的关键。半导体中的色心是目前最好的候选者，然而，尽管在过去的十年中对其进行了深入的研究，但对电控系统中色心的行为知之甚少。在这里，我们提出了一个物理模型，并建立了一个理论方法来解决单光子发射动力学的电泵浦色心，解释实验结果。我们支持我们的分析与自洽的数值模拟的基础上，在金刚石中的一个单一的氮空位中心的单光子发射二极管，并预测二阶自相关函数和其他发射特性。我们的理论研究结果与实验结果非常吻合，并为理解半导体中的单电子/单光子过程铺平了道路。
2017-06-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Reducing the Efficiency Roll-Off in Organic Light-Emitting Diodes at High Currents under External Magnetic Fields
单重态极化子和三重态极化子湮灭机制是最有害的激子猝灭过程，其在高电流密度下降低有机发光二极管（OLED）的效率，导致这些器件中的所谓效率滚降。这些激子损耗机制也是实现电泵浦有机半导体激光器的关键障碍，其需要非常高的电流密度以达到阈值。在此，在一个相对较大的外部磁场，我们证明了效率滚降在高电流密度的铕（Eu 3+）为基础的溶液处理的OLED可以在一定程度上得到抑制，而亮度得到提高。我们通过减少福斯特型激子-极化子湮灭过程来实现这一点。在外加磁场作用下，我们证明了极化子自旋和激子动力学的操纵导致了定量的滚降抑制。
2019-10-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Stimulated emission at 1.54 $μ$m from Erbium/Oxygen-doped silicon-based light emitting diodes
为了发展单片集成硅光子学，迫切需要用于信息传输的硅基光源，包括发光二极管（LED）和激光二极管（LD）。通过离子注入铒离子（Er $^{3+}$）掺杂的硅被认为是一种有前景的方法，但是具有极低的量子效率。在这里，我们报告了一个电泵浦超线性发射在1.54 $μ$ m的Er/O掺杂的硅平面发光二极管，这是通过应用一个新的深冷却工艺。室温下的受激发射以~6 mA（~0.8 A/cm 2）的低阈值电流实现。时间分辨的光致发光和光电流的结果揭示了复杂的载流子从硅到Er 3+的转移动力学通过弛豫电子从硅的间接导带。这幅图不同于经常假设的硅基质的电子-空穴对复合的能量转移。此外，来自LED的放大发射可能是由于由深冷技术产生的准连续Er/O相关施主带。该工作为基于稀土掺杂硅的通信波长超辐射发光二极管或高效LD的制备奠定了基础。
2020-12-08 physics.app-ph physics.optics
On the initiation of fiber fuse damage in high-power ytterbium-doped fiber lasers
光纤熔断效应可以自发发生并沿光纤传播，造成广泛的损伤，它威胁着所有涉及光纤的应用。本文提出了两个结果。首先，它确立了石英光纤中的光纤熔丝（IFF）的引发是由缺陷引起的吸收引起的。采用三维固体热传导模型，以缺陷诱导吸收为热源，首次模拟了IFF的临界温度和临界光功率。在这种方法中，可以唯一地确定的缺陷的形成能，这提供了关键的信息的化学原因，光纤熔断。其次，本文提出了一种光纤激光器工作温度的评估方法。推导了增益光纤工作温度的一般解析解。计算了976 nm激光二极管（LD）泵浦和1018 nm串联泵浦的10/130 μm掺镱光纤（YDF）放大器的放大结果。讨论了光纤熔丝可能带来的限制。
2022-06-12 physics.optics
Electrically pumped photonic integrated soliton microcomb
光学频率梳使频率计量和计时技术发生了革命性的变化，并可用于广泛的光学技术中。正在进行的进展允许使用克尔非线性光学微谐振器的光学频率梳的显著小型化，其中宽带和相干光学频率梳可以从连续波激光器产生。这种“微梳”提供了具有低功耗、前所未有的形状因子、晶片规模制造兼容性的宽带宽。对于未来的大容量应用，集成和电泵浦的孤子微梳是必不可少的。然而，到目前为止，微梳仍然依赖于由大体积外部激光模块提供的光泵浦，该模块提供孤子形成所需的相干性、频率捷变和功率水平。电驱动的芯片集成微梳受到孤子形成的高阈值功率（通常超过集成硅基激光器的功率）和孤子引发所需的频率捷变的抑制。高Q值氮化硅微谐振器的最新进展表明，电驱动孤子微梳是可能的。在这里，我们展示了电驱动，芯片集成孤子微梳耦合磷化铟（III-V）多纵模激光二极管芯片的高Q值氮化硅光子集成微谐振器。我们观察到，自注入锁定的激光二极管的微谐振器，这是伴随着一个x1000倍的激光线宽变窄，可以同时启动耗散克尔孤子的形成。通过调节电流，我们观察到从调制不稳定性、呼吸孤子到单孤子态的转变。该系统需要小于1瓦的电功率，在电子可检测的子100 GHz模式间隔下工作，可以安装在约100个工作区中。1立方厘米。
2018-11-21 physics.app-ph physics.optics
Room-temperature continuous-wave operation of organometal halide perovskite lasers
溶液处理的有机-无机卤化铅钙钛矿最近已经成为可调谐半导体激光器的有前途的增益介质，并且已经成为与无机III-V族半导体竞争的芯片级激光器的材料候选者。虽然室温下的电泵浦激光是最终目标，但迄今为止尚未实现室温下的光泵浦连续波激光，这是激光二极管的先决条件。在这里，我们报告激光作用在硅衬底上的表面发射分布反馈甲基铵碘化铅（MAPbI 3）钙钛矿激光器，在室温下连续波光泵浦，在周围的空气环境。这种出色的性能是通过13 W/cm 2的超低激光阈值实现的，这是通过热纳米压印光刻实现的，该光刻直接将钙钛矿图案化为具有大模式限制的高Q腔，同时改善钙钛矿发射特性。我们的研究结果代表了实现钙钛矿激光二极管的重要一步，这是必不可少的，在未来的钙钛矿激光器插入到光子集成电路，在光学计算，传感和片上量子信息的应用。
2018-06-26 physics.app-ph physics.optics
Telecom light-emitting diodes based on nanoconfined self-assembled silicon-based color centers
本研究将碳掺杂硅色心嵌入9纳米宽的p-i-n二极管本征区，实现电泵浦发光，为经典与量子光电子学发展奠定基础。
2024-08-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Wavelength- and time-division multiplexing via pump current variation of a pulsed semiconductor laser -- a method of synchronization for quantum key distribution
半导体激光器波长对泵浦电流的依赖性是公知的现象，其通常归因于由于载流子注入而引起的有源层的折射率的变化。这种效应通常被认为是一个缺点，因为它会导致通过直流调制产生的脉冲的频率啁啾。在这里，我们表明，在高值的热阻的激光二极管，激射波长是红移由于热效应引起的折射率的变化，这种转变可能会显着超过（绝对值）的蓝移有关的折射率变化引起的载流子注入。我们提出利用泵浦电流的变化来调谐波长的能力，并使用相同的激光器来产生不同波长的量子比特和同步光脉冲用于量子密钥分发。为了证明所提出的同步方法，我们进行了数值模拟以及原理验证实验。
2023-01-27 physics.optics
Resonantly Pumped Tunable Tm,X:CaF2 Lasers: Effect of Buffer Ions (X = Y, La, Gd, and Lu)
本文研究缓冲离子（Y、La、Gd、Lu）改性的 Tm:CaF2 激光器，在 1.68 μm 带内泵浦下实现 47% 斜率效率和 242 nm 连续调谐，展示了其在宽调谐与超快激光中的应用潜力。
2025-11-07 physics.app-ph physics.optics
Environmentally Stable Room Temperature Continuous Wave Lasing in Defect-passivated Perovskite
金属卤化物钙钛矿已经成为光子集成电路（PIC）中片上激光器的有前途的增益材料。然而，在室温下光泵浦下稳定的连续波（CW）激光行为-电泵浦激光的先决条件-尚未得到证明。为了实现稳定的CW操作，我们引入了多种策略，包括CH 3 NH3 PbBr 3（MAPbBr 3）薄膜的形态，结构和界面工程，以提高钙钛矿的本征稳定性，以及高质量的腔设计，以降低操作功率。我们首次证明，超过90分钟长的绿色连续激光与9.4 W/cm 2阈值从聚碳酸酯（PC）的缺陷钝化，直接图案化MAPbBr 3二维光子晶体（PhC）腔没有任何衬底冷却。我们还展示了我们的方法对MAPbBr 3电激励下的性能的有效性：我们观察到通过将我们的策略应用于MAPbBr 3 LED，电流效率提高了七倍。这项工作为在钙钛矿中实现电泵浦激光铺平了道路。
2019-09-24 physics.optics
Highly efficient polaritonic light emitting diodes with angle-independent narrowband emission
许多光电子器件（从高清晰度显示器到传感器）都需要与角度无关的窄带发射。然而，用于电致发光器件的新兴材料，例如有机物和钙钛矿，由于固有的无序而显示出光谱宽的发射。将这种发射耦合到光学谐振减小了线宽，但代价是继承了谐振器的严重角色散。将无色散激子态强耦合到窄带光学微腔可以克服这个问题;然而，从所产生的极化激元的电泵浦发射受到效率低下的阻碍。在这里，我们提出了一个通用的概念，极化激元为基础的发射从国家的最先进的有机发光二极管（OLED）通过引入一个辅助强耦合层，从而避免淬火引起的效率损失。我们实现了红光和绿光发射、窄带（FWHM <20 nm）和光谱可调谐的极化激元OLED，其具有高达10%的外量子效率和高亮度（在5 V下> 20，000 cd m $^{-2}$）。优化腔失谐和耦合强度可以实现超低色散的发射（60°倾斜时光谱偏移<10 nm）。这些结果对按需极化激元发射具有重要意义，并证明了强光-物质耦合对下一代光电子学，特别是显示技术的实际意义。
2022-11-08 cond-mat.soft physics.optics
High-speed full-color computer-generated holography using a digital micromirror device and fiber-coupled RGB laser diode
本研究提出一种使用数字微镜器件和光纤耦合RGB激光二极管的高速全彩计算全息方法，通过时分复用和平面波补偿实现高真实感三维视频显示。
2023-10-16 cs.GR physics.optics
Coherent WDM transmission using quantum-dash mode-locked laser diodes as multi-wavelength source and local oscillator
量子点（QD）锁模激光二极管（MLLD）可作为芯片级频率梳发生器，用于未来数据中心、校园或城域网中高度可扩展的波分复用（WDM）链路。在简单的直流电流驱动下，这些器件产生平坦的宽带频率梳，其中包含数十个等距的光音调，线间距为数十GHz。在这里，我们表明，QD-MLLD不仅可以用作WDM发射机的多波长光源，而且还可以用作并行相干接收的多波长本地振荡器（LO）。在我们的实验中，我们展示了在75公里的标准单模光纤（SSMF）的聚合数据速率为4.1 Tbit/s（23 × 45 GBd PDM-QPSK）的传输。据我们所知，这代表了在发射机和接收机都依赖于QD-MLLD的相干WDM链路的首次演示。
2019-08-05 eess.SP physics.app-ph physics.optics
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
