三耦合波导结构中具有冻结模 regime 与静止拐点的低阈值激光
光学
2025-10-29 v1
摘要
冻结模（frozen mode） regime 是周期结构中一种独特的光慢场景，其中平带（零群速度）与高阶静止点（亦称异常点）的形成相关。异常点的形成伴随着增益、Q 因子和吸收等各种光学性质的增强，这些是实现开关、调制器和激光器等众多器件的关键特性。本文提出并研究了一种由微腔和定向耦合器耦合的三个波导构成的新集成光学周期结构。我们从理论上研究该设计，表明适当选择参数可产生三阶静止拐点（SIP）。我们还表明，该结构可被设计成在布里渊区中心展现两个几乎重叠的 SIP。我们研究了由有限数量原胞组成的实际器件中光的透射与反射，并考察了其在静止点附近的光谱性质。最后，我们分析了有限结构（作为原胞数量的函数）的激射频率和阈值水平，表明其优于利用常规带边激射（如 DFB 激光器）的传统激光器。
引用
@article{arxiv.2308.03562,
title = {Low-Threshold Lasing with Frozen Mode Regime and Stationary Inflection Point in Three Coupled Waveguide Structure},
author = {Kessem Zamir- Abramovich and Nathaniel Furman and Albert Herrero-Parareda and Filippo Capolino and Jacob Scheuer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03562},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 10 figures