通过非厄米耦合抑制激光阵列中的动力学不稳定性
光学
2021-02-19 v2 量子物理
摘要
耦合半导体激光器阵列是具有复杂动力学行为的系统，在光子学与激光科学中备受关注。由超模竞争与缓慢载流子动力学引起的动力学不稳定性，已知会在大范围参数空间中阻碍稳定锁相，需要特殊方法以实现稳定激光运转。受近期宇称-时间（）与非厄米光子学概念启发，本工作中我们考虑环形几何激光阵列中的非厄米耦合工程，并解析与数值地表明，非厄米耦合可有助于缓解动力学激光不稳定性的发生。具体而言，我们详细考虑两种最近邻非厄米耦合：对称但复值的模耦合（I型非厄米耦合）与非对称模耦合（II型非厄米耦合）。两种耦合方案均可实现动力学不稳定性的抑制，产生稳定锁相激光发射，激光器同相发射（I型耦合）或具有 相位梯度（II型耦合），从而形成涡旋远场光束。在II型非厄米耦合中，由非对称模耦合引起的手征性使得即便在激光器共振频率存在适度无序时也能实现激光锁相。
引用
@article{arxiv.1802.05439,
title = {Mitigation of dynamical instabilities in laser arrays via non-Hermitian coupling},
author = {S. Longhi and L. Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.05439},
year = {2021}
}
备注
revised version, changed title, added one figure and some references