垂直腔面发射激光器中光子的玻色-爱因斯坦凝聚

许多玻色子可无限制地占据单一量子态。该态由量子力学玻色-爱因斯坦统计描述，其允许在低温与高粒子密度下形成玻色-爱因斯坦凝聚体。光子作为历史上首个被考虑的玻色气体，却较晚显现此现象，该现象曾在罗丹明填充的微激光腔与掺杂光纤腔中被观测到。这些较新发现自然引出了凝聚在激光系统中是否普遍及具潜在技术应用的问题。在此，我们展示了具有正腔模-增益峰能量失谐的广域垂直腔面发射激光器中光子的玻色-爱因斯坦凝聚。我们在临界相空间密度下于基横光学模中观测到玻色-爱因斯坦凝聚体。实验结果遵循热平衡二维玻色气体状态方程，尽管提取的光谱温度低于器件温度。这被解释为源于器件的驱动-耗散特性与受激冷却效应。相比之下，在负失谐器件的高阶模中观测到非平衡激光作用。我们的工作为探索由半导体光学非线性介导的相互作用光子的超流体物理开辟了途径，并展现出实现大孔径器件单模高功率发射的良好前景。