在紧凑型薄膜铌酸锂微谐振器中实现的高效、窄线宽布里渊微型激光器

受激布里渊微型激光器提供了具有高光谱纯度和低相位噪声的芯片级光源——这些是精密计量、量子技术和相干信息处理等应用的关键属性。然而，同时使泵浦波和散射波共振通常会损害光子或模式体积，导致有限的转换效率和升高的阈值。在这项工作中，我们提出了一种新方法，通过将交叉偏振受激布里渊散射方案与有意的斯托克斯模式分裂相结合以补偿模式失谐，来产生具有高效率、低阈值和窄线宽的布里渊微型激光器。在一个直径为 114 微米的薄膜铌酸锂 (TFLN) 微谐振器中同时实现了三重共振和相位匹配条件，从而能够精确对准约 10 GHz 的布里渊频移和约 100 MHz 的窄增益带宽。由此产生的布里渊微型激光器实现了 2.88 Hz 的窄本征线宽、185 Hz 的短时积分线宽、57.92% 的片上转换效率以及低至 1.03 mW 的泵浦阈值。其转换效率和激光阈值均代表了迄今为止 TFLN 平台的最高性能记录。