介质介导的谷拓扑激光器

主动拓扑光子系统实现了稳健的光控制以及新的半导体激光路径。然而，其固有的非厄米特性（结合增益、辐射泄漏和材料损耗）使得其物理本质更为复杂，此前的研究主要关注增益竞争，而损耗通道的影响鲜有探讨。本文实验演示了基于介质介导的谷拓扑激光，在由绝缘基片上分布的InP纳米棒构成的谷光子晶体中实现室温单模运行，腔体规模约为4个波长。损耗包含的仿真显示，材料吸收和辐射泄漏可被利用以建立激光路径。局部边缘泵浦提供了拓扑边缘引导激光的空间证据。Berry曲率计算反映单元格子对称性破缺，验证了三角网格中的谷-霍尔界面。几何和温度调谐识别出一个狭窄的光谱窗口，其中上述光下边分支与增益-损耗平衡相匹配，且与bulk带相互脱钩。这些结果阐明了损耗景观如何支配拓扑激光，建立了辐射边缘设计框架用于主动拓扑光子学。该基片支持的纳米棒结构 additionally 提供了一种可扩展的芯片实现路径。