由蜂窝状光子晶体构成的拓扑环形腔激光器
光学
2021-06-16 v3 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
我们从理论上阐明，沿拓扑不同的两类蜂窝状光子晶体之间界面传播的拓扑环形腔（TRC）模式可用于实现稳定的单模激光，其最大强度比较之回音壁模式高出数量级。特别地，我们表明位于体带隙中心的 TRC 模式因沿环形腔最集中且均匀而从增益分布中获益最大，并且由于继承自拓扑界面态的类 Dirac 色散，它们在频率上彼此分离且与其他光子模式分离，二者均有利于本征单模激光。通过注入圆偏振光，可选择性地激发沿特定方向、具有所需轨道角动量的 TRC 模式。本工作提出的 TRC 激光器可利用先进半导体纳米技术制备，其产生适用于新型光子功能的手性激光束。
引用
@article{arxiv.1906.02464,
title = {Topological Ring-Cavity Laser Formed by Honeycomb Photonic Crystals},
author = {Xiao-Chen Sun and Xiao Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.02464},
year = {2021}
}