slab 波导中的连续域束缚态实现低阈值量子点激光
光学
2021-11-24 v1
摘要
胶体量子点（CQDs）是一种有前景的溶液加工、波长可调增益材料，在显示、通信和生物医学器件中具有潜在应用。本工作中，我们将 CQD 薄膜与二氧化钛（TiO2）纳米天线阵列结合，通过连续域束缚态（BICs）实现激光，BICs 是具有巨大品质因子的对称保护腔模。此处 BICs 源于平面薄膜中的 slab 波导模，并与周期性纳米天线阵列耦合。我们基于二阶 TE 极化波导模，调控 CQD 薄膜厚度与纳米天线尺寸，以实现与 CQDs 具有良好空间与光谱重叠的 BIC。在 5 ns 脉冲光激发下，我们获得了阈值低至约 11 kW/cm2（峰值强度）的室温激光。该工作阐明了溶液加工分布式反馈激光中的光学模式，并凸显 BICs 作为高效、通用、表面发射激光模式的特性。
引用
@article{arxiv.2109.13434,
title = {Bound state in the continuum in slab waveguide enables low-threshold quantum-dot lasing},
author = {Mengfei Wu and Lu Ding and Randy P. Sabatini and Laxmi Kishore Sagar and Golam Bappi and Ramon Paniagua-Dominguez and Edward H. Sargent and Arseniy I. Kuznetsov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.13434},
year = {2021}
}
备注
30 pages, 7 figures