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具有几何 $g$-标度的室温极化激元平面凸微腔的校准

光学 2025-12-16 v1 应用物理 量子物理

摘要

我们展示了一个平面凸开微腔,支持室温极化激元光谱学,并提供了耦合速率的简单几何调控手段。有效长度(LeffL_{\mathrm{eff}})由自由光谱范围绝对校准,压电调谐在近正入射(k! ⁣0k_{\parallel}!\approx\!0)下进行,以避免角度引起的退化。使用旋涂 PEA2_2PbI4_4 准二维钙钛矿,我们在反射中观察到清晰的反交叉,在 Leff! ⁣3 μmL_{\mathrm{eff}}!\approx\!3~\mu\mathrm{m} 附近获得高达 71 meV71~\mathrm{meV}(反射)和 87 meV87~\mathrm{meV}(PL)的真空拉比分裂。线宽修正分析将表观分裂转化为相干的激子-光子耦合速率 gg,揭示了跨多个纵模和空间位置的稳健几何标度 gLeff1/2g \propto L_{\mathrm{eff}}^{-1/2},与填充模薄膜极限一致,其中横向面积在模体积中抵消。该平台为室温极化激元建立了一个紧凑、广泛兼容的测试平台,并提供了实用的设计规则:缩短 LeffL_{\mathrm{eff}} 是增强平面凸微腔中集体耦合的可靠几何杠杆。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.12566,
  title  = {Calibrated Plane--Convex Microcavity for Room-Temperature Polaritons with Geometric \(g\)-Scaling},
  author = {Ling-Qi Huang and Shih-Chung Chen and Chia-Hao Lin and Li-Tzu Wang and Khemendra Shukla and Kai-Peng Hsieh and Leng-Hsien Huang and Tsung-Sheng Kao and Hyeyoung Ahn and Tzu-Ling Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.12566},
  year   = {2025}
}

备注

4 pages, 5 figures