最近对非厄米光学系统中异常点 (EP) 的研究揭示了其独特特性,包括单向不可见性、手性模式切换和激光自我终止。在具有增益/损耗组件的系统中,EP 通常在激光阈值以下访问,即在线性范围内。在这项工作中,我们通过实验证明,耦合半导体纳米激光器中的 EP 奇点可以在激光阈值以上访问,在那里它们成为非线性动力系统的分支点。与不可避免的腔失谐阻碍 EP 形成的普遍看法相反,我们在这里证明这种失谐对于补偿载流子引起的频率偏移是必要的,从而恢复 EP。此外,我们发现激光 EP 处的泵浦不平衡随总泵浦功率而变化,从而实现其连续跟踪。这项工作揭示了耦合半导体激光器中激光阈值以上的 EP 的不稳定性质,为实现自脉冲纳米激光装置和频率梳提供了有希望的机会。
在本信中,我们介绍了基于五叠自组装 InAs/InAlGaAs 量子点作为活性介质的长波长微盘激光器,这些量子点通过固体源分子束外延在 InP(001)衬底上生长。直径为 8.4 lm 的量子点微盘激光器在脉冲光泵浦条件下在室温下工作。实现了 1.6 lm 的多波长激光发射,低激光阈值为 30 lm W,品质因数为 1336。通过收集到的近场强度分布的“S”形 L-L 曲线、线宽变窄效应和强散斑图案验证了激光行为。所展示的具有低阈值和超紧凑占地面积的长波长激光器可以在集成气体检测和高度局部化的无标记生物和生化传感中找到潜在的应用。
通过材料厚度非线性传输和 Z 扫描技术,研究了用 775 nm、1 kHz 飞秒激光脉冲激发的多晶硒化锌 (ZnSe) 的光学非线性。测得的双光子吸收系数 β 与强度有关,推断 ZnSe 在高强度激发下也与反向饱和吸收 (RSA) 有关。在低峰值强度 I < 5 GW cm –2 时,我们发现 775 nm 处的 β = 3.5 cm GW –1。研究了宽蓝色双光子诱导荧光 (460 nm-500 nm) 的光谱特性,在带边附近表现出自吸收,而上能级寿命测得为 τ e ~ 3.3 ns。在光学腔内泵浦 0.5 毫米厚的多晶 ZnSe 样品时观察到受激辐射,峰值波长 λ p = 475 nm 时,谱线明显变窄,从 Δ λ = 11 nm(腔阻塞)到 Δ λ = 2.8 nm,同时上能级寿命也缩短。这些结果表明,在更优化的泵浦条件和晶体冷却下,多晶 ZnSe 可能通过 λ = 775 nm 的双光子泵浦达到激光阈值。
传统材料的发现是一个费力且耗时的过程,从最初构思到商业化可能需要几十年的时间。材料加速平台的最新发展有望通过结合机器学习的实验自动化来加速材料发现。然而,化学领域的大部分自动化工作都集中在合成和化合物识别上,而综合目标特性表征则受到较少的关注。在这项工作中,引入了一个自动化平台,用于发现作为有机半导体激光器增益介质的分子,这是传统方法面临的一个挑战。该平台包括自动化的乐高式合成、产品识别和光学表征,可以以完全集成的端到端方式执行。使用此工作流程筛选有机激光候选物,发现了八种有机激光器的潜在候选物。测试了四种分子在薄膜器件中的激光阈值,并找到了两种具有最先进性能的分子。这些有希望的结果显示了自动合成和筛选在加速材料开发方面的潜力。
摘要:等离激元纳米剂是一种新型的超小型激光器,由于其光线和快速载体动力学特征的破坏衍射极限,因此获得了广泛的兴趣。通常,对于等离激子纳米剂需要解决的主要问题是光学和欧姆损失引起的高损失,这导致了低质量因子。在这项工作中,设计和制造了具有较大界面区域的Ingan/gan纳米板等离激元纳米剂,其中SPS和激子之间的重叠可以得到构成。激光阈值计算为〜6.36 kW/cm 2,其中最大最大宽度(FWHM)从27 nm下降到4 nm。和502 nm处的快速衰减时间(刺激激光的尖峰)估计为0.42 ns。增强的激光特性主要归因于低折射率材料中电磁波的强限制,这证明了SPS和激子之间的近场耦合。这种等离子激光器应在数据存储应用程序,生物应用,光通信中有用,特别是对于集成到芯片上系统中的光电设备。
在胶体纳米晶体中,2D 纳米片具有一组独特的特性,具有极窄的发光和低激光阈值。此外,它们的各向异性形状扩大了异质结构复杂设计的范围,可以设计光谱和散射率。仍然存在的挑战是将使 NPL 稳定的壳生长与光谱可调性结合起来。事实上,由于量子限制的损失,大多数报道的带壳纳米片最终都成为红光发射体。在这里,探索了单个异质结构内横向和平面限制的组合。生长出一种能够发射黄光的 CdS/CdSe/CdS/CdZnS 核-冠-冠壳结构,该结构可响应各种激发,包括可见光子、X 射线光子、电子束和电激发。k.p 模拟预测,在理想结构中可以获得高达几百 meV 的发射可调性。这种材料还显示出由低阈值双激子发射引起的受激发射。一旦集成到 LED 堆栈中,这种材料就与亚带隙激发兼容并表现出高亮度。还研究了通过缩小像素尺寸来缩放电致发光特性。
微化晶体中的结晶石和簇大小对于增强粉末宿主中激光作用至关重要,以获得固态随机激光器。结晶石从50至200 nm的范围内,小于1 µm的晶体簇在此应用中不受欢迎,因为这些特征会增加激光阈值[1-2]。形态在粉末发光上也起着重要作用。很少有作品将这种影响对激光作用[3]。最近,属于该家族的双钨的欧盟3+激活的纳米和微溶液晶体的发光研究是(WO 4)2,其中A是碱金属,并且在文献中广泛报道了稀土离子[4]。这些研究表明,这些欧盟掺杂的宿主非常有希望,对于由于强发光而与y 2 o 2 s相比,由于强劲的发光以及化学稳定性,用于W的红色发射材料,这是该设备中使用的通常的化合物。此外,对于固态随机激光器的双钨微化颗粒仍然没有研究。在这项工作中,有人建议通过改良的pechini sol -gel方法获取未掺杂和nd 3+掺杂的lila(WO 4)2的样品。分析了钙化时间和温度对形态,结晶石和簇大小的影响。样品以DTA,SEM,XRD和光散射为特征。
金属卤化物钙钛矿是有前途的半导体,在光电和光子技术中具有有希望的应用。当针对相干的排放应用时,必须开发具有较低激光阈值和稳定性的材料,以提高连续波光学泵送条件下的性能,并最终允许实现长期备受追捧的电泵激光。钙钛矿多量子孔(MQW)可以通过在异质结构的井中结识光兴激素来缓解种群反转,但是它们的制造过程和结构设计仍然需要精致的优化,以使它们有价值的光子平台。在这里,使用一种简便且易于扩展的顺序单源真空蒸发方法,基于有机半导体和CSPBBR 3制造钙钛矿MQW。带有有机层层的钙钛矿显示出从根本增强的相位稳定性,钝化缺陷和改善的辐射重组特性。以这种方式,可以在正确设计异质结构井和屏障厚度后,可以实现光学泵送的自发发射。这项工作报告了一种有效的钙钛矿MQW制造方法,同时提供了对其光物理特性的更深入的了解,以促进其作为相干发射器的应用。
深层的下次波长激光器(或纳米剂)高度要求在纳米级的紧凑芯片上生物成像和感测。在可见范围内,所有三个维度短的单粒子纳米仪的开发的主要障碍之一是高激光阈值和由此产生的过热。在这里,我们在Cuboid CSPBBR 3纳米颗粒中阐述激子 - 孔子凝结和镜像MIE模式,以在其超小为0.53μm的可见波长下从其超小为0.53μm的可见波长(从其超小为0.53μm)(≈0.007μm3或≈λ3 /20 /20)实现。通过直接构造具有相似材料参数的相应的一维和二维波引物系统,证明了来自所有三个维度的纳米腔的极化性质。这种深层的亚波长纳米震剂不仅是由激子结合能的高值(≈35meV),re骨指数(低温下的2.5)和CSPBBR 3的发光量子产率,而且还通过对MIE弥补的优化而通过质量取得了良好的量子的优化。此外,最佳激光条件的关键参数是CSPBBR 3中的自由光谱范围和声子频谱,该光谱控制了极化子凝结路径。这种化学合成的胶体CSPBBR 3纳米酶可能会在任意表面上放置,这使它们成为与各种芯片系统集成的多功能工具。
图。1。耦合赛车量子级联激光器(QCLS)的谐振行为。如复杂的金兹堡 - 兰道方程(CGLE)所预测的那样,未耦合的赛车QCL会产生Nozaki-Bekki(NB)solitons。b两个耦合赛车QCL散发出两个孤子光谱 - 一个具有强泵线,另一个没有。频谱的缩放部分表明,耦合腔的杂交共振上的耦合赛道lase。c显示了此工作中使用的耦合赛车QCL的显微镜图像,称为RT 1和RT 2。RT 1的波导(WG),赛车(RT)和加热器(HT)分别是彩色蓝色,紫色和红色。四个切割的波导刻面充当RTS中产生的远离激光的端口,或用外部光源探测系统。d,耦合激光系统在其激光阈值以下探测,并用可调的单频QCL注入端口1。在端口4的出口处测量探针激光器的传输,而两个RT的偏置分别从20 mA到410 MA和350 mA的RT 1和RT 1扫描。探针激光器设置为1,227 cm -1-围绕QCL增益材料的峰值增益响应。对高RT偏置的高分辨率扫描揭示了耦合RT的谐振结构中的抗突。e,DC偏向于其阈值以上的两个RT偏置在室温下产生电源的MW(WGS在200 mA处有偏见)。