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具有谷边缘模式的电泵浦拓扑激光器
Electrically Pumped Topological Laser with Valley Edge Modes
量子级联激光器是电磁光谱中技术上重要的中红外和太赫兹区域中的紧凑型电泵浦光源。最近,拓扑的概念已经从凝聚态物理扩展到光子学,产生了一种新型的激光使用拓扑保护的光子模式,可以有效地绕过拐角和缺陷。拓扑激光器的先前演示已经要求外部激光源用于光泵浦,并且已经在传统的光频率范围内操作。研究者提出了一种基于拓扑保护谷边缘态的电泵浦太赫兹量子级联激光器,该小型化设计充分利用光子晶体的谷自由度,类似于二维间隙谷电子材料,克服了传统拓扑激光器依赖于较大尺寸的结构来实现拓扑保护。即使引入扰动,具有尖角的三角形腔也能实现均匀间隔的激光发射峰,原因在于拓扑保护的谷边缘态能自由流动,不受局域化影响。最后,通过往拓扑腔添加不同的输出耦合器,探测了拓扑激光模式的性能。本研究成果为在电驱动激光源中的拓扑保护的实际应用铺平道路。
Zeng Y, Chattopadhyay U, Zhu B, et al., Nature, 578(7794): 246-250, 2020.
本文来源:中国微米纳米技术学会《新科技快讯》2020年第2期,点击“阅读原文”,查看更多最新科技信息。
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