拓扑激光中的长寿命元激发与光相干性
介观与纳米尺度物理
2020-08-25 v3 光学
量子物理
摘要
将拓扑保护的手性光传输与激光放大相结合产生了拓扑激光，其运行对制备缺陷和瑕疵免疫，揭示了拓扑在一种新颖的非线性非厄米 regime 中的作用。我们研究了一种基于光子 Haldane 模型、以可饱和增益描述的手性边缘模选择性泵浦的拓扑激光。我们考察了平均场稳态周围的元激发及其对相干性质的影响。特别地，我们表明手性边缘模的杂化产生了长寿命元激发，导致发射光场中的大相位涨落并降低光相干性。与拓扑平庸激光相比，拓扑激光中元激发的寿命对无序具有鲁棒性。然而，该寿命强烈依赖于激光频率附近的边缘模色散。结果，对于不同边缘模的激光，寿命可被降低数个数量级，导致相位涨落被抑制以及发射光具有更大的相干性。另一方面，振幅涨落与二阶自关联函数同时被适度增强。
引用
@article{arxiv.2002.12337,
title = {Long-lived elementary excitations and light coherence in topological lasers},
author = {Petr Zapletal and Bogdan Galilo and Andreas Nunnenkamp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.12337},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 5 figures; Sections 1 and 6 revised in v2; Appendices A, D and G added in v2