扭绞双层亚波导结构中的轨道旋极激光
光学
2025-06-26 v1
摘要
旋度是物理学中的基本概念，支撑着非线性光学、量子物理和 拓扑光子学等领域的各种现象。尽管光子的自然旋度天然带来旋度，但在破坏镜像对称性的结构中，轨道角动量也可能变得在旋度活跃。本文观察到来自扭绞双层光子结构的轨道旋度激光，利用其固有的结构旋度。具体我们设计并制造了一个通过粘合和旋转两个独立半导体膜片亚波导结构而制造的 Moire 型光学结构。我们通过光学泵浦该扭绞结构实现了宽谱范围 250 nm 上的单模激光。激光发射表现出轨道旋度特征，源于顺时针和逆时针旋转的集体引导共振之间的螺旋和非厄米特耦合，通过偏振分辨成像和自干干涉图案得到确认。我们的结果提供了扭绞光子学中首次观察到的轨道旋度激光，为 chiral light 在诊断、光学操纵和光通信等多样应用提供了贡献。
引用
@article{arxiv.2506.20227,
title = {Orbital chiral lasing in twisted bilayer metasurfaces},
author = {Mingjin Wang and Nianyuan Lv and Zixuan Zhang and Ye Chen and Jiahao Si and Jingxuan Chen and Chenyan Tang and Xuefan Yin and Zhen Liu and Dongxu Xin and Zhaozheng Yi and Wanhua Zheng and Yuri Kivshar and Chao Peng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.20227},
year = {2025}
}
备注
These authors contributed equally to this work: Mingjin Wang, Nianyuan Lv, Zixuan Zhang