高β对横向耦合激光器锁相稳定性与可调谐性的影响

锁相激光阵列的稳定性和非线性动力学已被广泛研究。具体而言，增强锁相稳定性可使激光阵列产生高功率且可偏转的相干光束，用于遥感和光通信等众多应用。与其他耦合结构相比，横向耦合激光器尤为可取，因其允许更密集的集成和更简单的制备工艺。本文从理论上研究了自发辐射因子β（微纳激光器的重要参数）的变化对两个横向耦合半导体激光器锁相稳定性条件的影响。通过分岔分析，我们观察到在所有考虑的场景（包括复耦合系数、变化的泵浦速率和频率失谐）下，增大β均有助于扩展同相稳定区域。此外，当β接近1时该效应更为显著，从而凸显了在锁相激光阵列中采用本征高β纳米激光器以实现高功率输出的显著优势。我们还表明，通过非对称泵浦高β耦合激光器，稳态相位差可被宽范围调谐——最高达π弧度——这证明了高β纳米激光器在构建需要超高分辩率宽扫描角的下一代光学相控阵中的潜力。