北大科研團隊實(shí)現高量子效率拓撲偏振奇點(diǎn)激光

發(fā)布:cyqdesign 2023-01-01 23:22 閱讀:1800
北京大學(xué)物理學(xué)院凝聚態(tài)物理與材料物理研究所、納光電子前沿科學(xué)中心、人工微結構和介觀(guān)物理國家重點(diǎn)實(shí)驗室馬仁敏研究員課題組提出了一種雙輻射通道微腔反饋機制,各輻射通道具有不同的拓撲偏振特性,并基于此機制實(shí)現了高量子效率拓撲偏振奇點(diǎn)激光。該研究成果以《具有高輻射效率通道的拓撲偏振奇點(diǎn)激光》(Topological polarization singular lasing with highly efficient radiation channel)為題,于10月30日在線(xiàn)發(fā)表于《自然·通訊》(Nature Communications)。 MOLO3?H(  
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在不同維度實(shí)現光場(chǎng)極端局域化的高性能激光極大地推動(dòng)了現代科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,其中在空間維度實(shí)現局域化的微型化激光成為了現代信息技術(shù)的基石。激光反饋腔的設計是實(shí)現高性能微型化激光的核心。 yiO31uQt  
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拓撲偏振奇點(diǎn)激光具有成對的輻射通道(圖1)。成對的通道中的一個(gè)為奇點(diǎn)通道,攜帶拓撲偏振奇點(diǎn),不攜帶能量至光學(xué)遠場(chǎng);另一個(gè)為輻射通道,其輻射場(chǎng)不攜帶偏振奇點(diǎn),為線(xiàn)性偏振。奇點(diǎn)通道使得此反饋機制具有相對較高的品質(zhì)因子,易于實(shí)現單模激射;輻射通道使得此反饋機制具有較高的輻射速率,易于實(shí)現高激射量子效率。本工作實(shí)現的拓撲偏振奇點(diǎn)激光室溫激射閾值僅為每平方厘米1kW,線(xiàn)寬為0.14nm,邊模抑制比超過(guò)36dB,量子效率達24.5%(圖2)。