北大科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)高量子效率拓?fù)淦衿纥c(diǎn)激光
北京大學(xué)物理學(xué)院凝聚態(tài)物理與材料物理研究所、納光電子前沿科學(xué)中心、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室馬仁敏研究員課題組提出了一種雙輻射通道微腔反饋機(jī)制,各輻射通道具有不同的拓?fù)?/span>偏振特性,并基于此機(jī)制實(shí)現(xiàn)了高量子效率拓?fù)淦?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=奇點(diǎn)激光',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_2">奇點(diǎn)激光。該研究成果以《具有高輻射效率通道的拓?fù)淦衿纥c(diǎn)激光》(Topological polarization singular lasing with highly efficient radiation channel)為題,于10月30日在線發(fā)表于《自然·通訊》(Nature Communications)。
在不同維度實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)極端局域化的高性能激光極大地推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,其中在空間維度實(shí)現(xiàn)局域化的微型化激光成為了現(xiàn)代信息技術(shù)的基石。激光反饋腔的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高性能微型化激光的核心。 拓?fù)淦衿纥c(diǎn)激光具有成對(duì)的輻射通道(圖1)。成對(duì)的通道中的一個(gè)為奇點(diǎn)通道,攜帶拓?fù)淦衿纥c(diǎn),不攜帶能量至光學(xué)遠(yuǎn)場(chǎng);另一個(gè)為輻射通道,其輻射場(chǎng)不攜帶偏振奇點(diǎn),為線性偏振。奇點(diǎn)通道使得此反饋機(jī)制具有相對(duì)較高的品質(zhì)因子,易于實(shí)現(xiàn)單模激射;輻射通道使得此反饋機(jī)制具有較高的輻射速率,易于實(shí)現(xiàn)高激射量子效率。本工作實(shí)現(xiàn)的拓?fù)淦衿纥c(diǎn)激光室溫激射閾值僅為每平方厘米1kW,線寬為0.14nm,邊模抑制比超過(guò)36dB,量子效率達(dá)24.5%(圖2)。 圖1.拓?fù)淦衿纥c(diǎn)激光示意圖。該激光具有成對(duì)的輻射通道,左側(cè)的拓?fù)淦纥c(diǎn)通道和右側(cè)的線偏振輻射通道 圖2.拓?fù)淦衿纥c(diǎn)激光的電子顯微鏡照片和輻射特性;(a)電子顯微鏡照片;(b)動(dòng)量和波長(zhǎng)分辨的自發(fā)輻射形成的能帶圖;(c)激射的動(dòng)量空間照片,其中包含兩個(gè)奇點(diǎn)通道和它們對(duì)應(yīng)的輻射通道;(d、e)動(dòng)量空間拓?fù)淦纥c(diǎn)附近的偏振狀態(tài);(f)輸出功率和線寬隨輸入功率的變化圖;(g)外量子效率隨輸入功率的變化圖 北京大學(xué)物理學(xué)院特聘副研究員桑云剛、2019級(jí)博士研究生盧靜玉、2020級(jí)博士研究生歐陽(yáng)云浩和欒弘義為論文共同第一作者,論文作者還包括北京大學(xué)2021屆本科畢業(yè)生吳家昊(現(xiàn)為美國(guó)哥倫比亞大學(xué)博士研究生)和李嘉鏞(現(xiàn)為瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院碩士研究生),馬仁敏為論文通訊作者。這項(xiàng)工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、北京市自然科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金以及騰訊基金等支持。 相關(guān)鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-34307-4 |
最新評(píng)論
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tassy 2023-01-03 00:47實(shí)現(xiàn)高量子效率拓?fù)淦衿纥c(diǎn)激光
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tomryo 2023-01-03 07:22北大科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)高量子效率拓?fù)淦衿纥c(diǎn)激光
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wheo2022 2023-01-03 08:30在不同維度實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)極端局域化的高性能激光極大地推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,其中在空間維度實(shí)現(xiàn)局域化的微型化激光成為了現(xiàn)代信息技術(shù)的基石。激光反饋腔的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高性能微型化激光的核心。
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copland 2023-01-03 08:37高量子效率拓?fù)淦衿纥c(diǎn)激光
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雨后無(wú)文 2023-01-03 08:44這項(xiàng)工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、北京市自然科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金以及騰訊基金等支持。
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wssf001 2023-01-03 08:56這個(gè)是用來(lái)提高激光效率的?用于光通信嗎?
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churuiwei 2023-01-03 09:09北京大學(xué)物理學(xué)院凝聚態(tài)物理與材料物理研究所、納光電子前沿科學(xué)中心
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楊森 2023-01-03 09:10這項(xiàng)工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、北京市自然科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金以及騰訊基金等支持。
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lz0121 2023-01-03 09:11實(shí)現(xiàn)高性能微型化激光的核心
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phisfor 2023-01-03 09:15好厲害好厲害!