实现具有吸引人的性能指标和与硅光子平台兼容的紧凑型芯片脉冲激光器是当代纳米光子学的重要目标。在这里,是否可以将2D材料用作增益和饱和吸收介质来实现紧凑型综合Q-用被动Q开关的纳米光激光器的基本问题,并通过检查广泛的2D材料家族来提出和解决。通过开发涉及半古典速率方程的时间耦合模式理论框架来进行研究,该框架能够通过2D材料严格处理增益和可饱和的吸收,从而可以执行稳定性和分叉分析涵盖广泛的参数空间。可以通过不同的2D材料获得脉冲训练指标(重复速率,脉冲宽度,峰值功率)的范围。我们的工作表明,使用2D材料增强的纳米光腔可以使被动q交换,重复速率不得超过50 GHz,短脉冲持续时间降至几个picseconds,而峰值功率超过了几毫升。如此有吸引力的指标,以及2D材料的超薄性质以及电气调整其性质的能力,证明了提出的紧凑和灵活的集成激光源的平台的潜力。
由于它们在带宽,功率效率(尤其是速度)方面具有显着优势,因此已经成为传统半导体设备的有趣替代品。最近,首先证明了具有激发行为的晶体晶体纳米剂。根据泵送强度,它们在纳秒时间尺度上以各个间隔发出短的光学脉冲(尖峰)。在这项理论工作中,我们展示了如何通过从学习的概率分布中采样来将这种光子尖峰神经元的网络用于贝叶斯推断。我们提供了从传统采样网络(例如Boltzmann机器)到光子尖峰网络的翻译规则的详细推导,并在一系列具有一系列的任务中演示了它们的功能。最后,我们提供了处理速度和功耗的估计,我们预计与当前最新神经形态系统相比,我们预计几个数量级。
限制光以使放大更加有效。然而,想象一下没有使用镜子的传统反馈机制的激光器。这里出现了“无镜激光”的概念,2,3这是 Letokhov 最初提出的。通常,散射会导致腔体损耗,并被视为应避免的有害因素。然而,最新发现证实了强散射在产生类似激光现象方面具有惊人的好处。想象一个具有众多散射中心的增益介质。当光穿过这样的介质时,光子在离开系统之前会遇到多次散射,从而增加光子在介质中的停留时间。这反过来又提高了光的放大效率。因此,散射不会在介质中使用额外的反射器,而是会捕获光。术语“随机介质”定义了这种无序介质。随机激光的基本原理如图 1 所示。“随机激光”这一术语最初于 1994 年发表并引入。4,5 随机激光 (RL) 的产生仅取决于增益介质
测量依赖性量子密钥分布(MDI-QKD)是一种消除所有检测器侧通道的量子通信技术,尽管目前受到实施复杂性和较低的安全密钥速率的限制。在这里,我们以Gigahertz时钟速率引入了一种简单而紧凑的MDI-QKD系统设计,具有增强对激光弹力的弹性,因此可以在没有规格或相位反馈的情况下使用自由运行的半导体激光源。这是使用直接激光调制来实现的,仔细利用增益开关和注入锁定激光动力学来编码相位调节的时键位。我们的设计实现了可靠的关键速率,从而通过数量级来改善最高水平的状态,在54 dB频道损失时最多8 bps,在有限尺寸的机制下以30 dB的频道损失,在54 dB频道损失和2 kbps中提高了2 kbps。这种非常简单的MDI-QKD系统设计和原则证明证明了MDI-QKD是用于未来量子通信网络的实用,高性能的解决方案。
频带级联激光器(ICL)由于低功耗和与硅光子整合的兼容性,尤其是对于痕量气体传感,因此在中红外应用中变得越来越有价值。ICL已在3 - 6 L m范围内证明了室温连续波动,其性能在3.3 L m左右。在更长波长下ICL性能的关键因素是光损失,即是由间隔带过渡引起的。这些损失随着活性区域的孔浓度而增加,从而导致ICL中光损耗的电流依赖性明显。传统方法从参数(例如斜率效率或阈值电流)中从长度依赖性变化中推断出光损失需要恒定光损耗。在这项研究中,我们提出了一种直接的光学传输测量技术,以确定波导损耗。我们的实验证实,随着电流密度,大大增加了波导损失,直接影响ICL的量子效率。与传统方法相比,这种方法提供了对光损失的精确评估,并具有功能替代性,可以解决假设恒定损失的局限性,并为各种波长提供了对ICL性能的洞察力。
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侧泵纤维组合仪在纤维激光设计方面具有多种优势,包括分布式泵的吸收,减少热负荷以及提高的柔韧性和可靠性。这些好处对于在MID-IR波长范围内和基于软玻璃光纤的所有纤维激光器和放大器尤为重要。然而,由于泵送二氧化硅纤维和信号引导氟化物纤维的热性质显着差异,常规制造方法面临局限性。为了应对这些挑战,这项工作引入了无融合侧面涂层(D形)基于纤维的泵组合剂的设计,其中包括多模二氧化硅和基于双层氟化物的纤维。结果表明,在主动热控制下,在8小时的连续运行中,在980 nm波长下,稳定的耦合效率超过80%。发达的泵组合仪也已成功整合到线性ER掺杂的纤维激光腔中,显示出2731或2781-nm的中心波长连续生成,输出功率为0.87 w。总体而言,这种创新方法总体而言,这种创新的方法呈现出一种简单,可重复的和可重复的泵组合式的固定效果,可启用型号的玻璃纤维,以启用型号的玻璃技术,并配合了玻璃的效果,并配置了型号的玻璃纤维构成型构成型号的效果。具有独特的构图。
例外点(EPS) - 非遗传系统参数空间中的奇异点,附近的两个特征模型结合的两个具有独特的特性,具有诸如灵敏度增强和手性发射之类的应用。现有的EP激光器的实现在增益培养基中具有静态种群。通过分析全波Maxwell - Bloch方程,我们在这里表明,在激光工作的舒适性非常接近EP时,非线性增益将自发地诱导高于泵阈值的多模式的多模式不稳定性,从而启动了振动的逆逆逆逆逆逆转和基因。通过光谱退化和EP附近模式的空间合并,梳子产生的效率都提高了。这样的“ EP梳子”具有可调的重复率,没有外部调节器或连续波泵的自启动,并且可以通过超紧凑的足迹实现。我们开发了具有振荡倒置的Maxwell - Bloch方程的精确解,将EP梳子的所有时空正常描述为极限循环。我们在数值上以5μm长的增益减肥耦合藻类腔说明了这种现象,并将EP梳子复制速率从20到27 GHz调节。这项工作提供了富含激光行为的严格时空描述,这是由增益介质的非热性,非线性和动力学之间的相互作用产生的。
用24 kW的Trudisk激光器进行了实验,具有1030 nm波长和双核纤维,以及适用于24 kW的扫描仪光纤(此光学的特朗普名称为PFO 33(KF023)(KF023),[Pricking et al(2022)])。BrightlineWeld技术允许在100 µm内芯和400 µm外芯之间自由拆分功率,从而稳定钥匙孔并最大程度地减少溅射形成[Speker等人(2018)]。在此提出的实验中,使用了70%的核心与环比率,从而产生平滑的焊缝。放大倍率为3.2,内芯的焦点直径为320 µm,而外芯的焦点直径为1285 µm,相对于内芯,雷莱基长度为6 mm。使用此设置,工作场也很大,工作距离也很大,最大程度地减少了溅射对保护玻璃的影响,并且内核的斑点大小是焊接的典型特征。