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半導(dǎo)體所在高性能電泵浦拓?fù)浼す馄餮邪l(fā)方面獲進(jìn)展
材料來(lái)源:激光行業(yè)觀(guān)察          

拓?fù)浼す馄鳎═L)是利用拓?fù)涔鈱W(xué)原理設(shè)計(jì)和制造的激光器件,可以得到具有魯棒性的單模激光,是未來(lái)新型光電集成芯片的理想光源。電泵浦拓?fù)浼す馄饕蝮w積小、易于集成等優(yōu)點(diǎn)成為研究熱點(diǎn),但基于電注入的拓?fù)浼す馄魅蕴幱谘芯科鸩诫A段。因此,發(fā)展出提高電泵浦拓?fù)浼す馄鬏敵龉β实脑O(shè)計(jì)思路和技術(shù)方案至關(guān)重要。

近期,中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員劉峰奇團(tuán)隊(duì)在高性能電泵浦拓?fù)浼す馄餮邪l(fā)方面取得進(jìn)展。該研究創(chuàng)新性地引入表面金屬狄拉克拓?fù)淝唬⊿MDC)設(shè)計(jì),將拓?fù)淝恢苽溆诒砻娼饘賹,保留有源區(qū)的完整性,為實(shí)現(xiàn)高功率輸出提供了足夠增益,從而解決了有源區(qū)刻蝕限制電泵浦拓?fù)浼す馄鞴β侍嵘膯?wèn)題;利用SMDC與有源區(qū)之間的強(qiáng)耦合作用,在低有效折射率差的情況下,通過(guò)優(yōu)化吸收邊和拓?fù)淝粎?shù)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了魯棒的拓?fù)鋷чg模式工作,并在不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的拓?fù)浼す馄鞯聂敯魡文<す夤庾V和遠(yuǎn)場(chǎng)模式中得到了驗(yàn)證。

由于SMDC設(shè)計(jì)未破壞有源區(qū)且SMDC結(jié)構(gòu)具有高面輻射效率,該器件實(shí)現(xiàn)了150毫瓦的單模面發(fā)射峰值功率。此外,該器件具有渦旋偏振遠(yuǎn)場(chǎng),通過(guò)引入相位調(diào)制,在保持拓?fù)浼す馄鳒u旋偏振特性的情況下,獲得了對(duì)稱(chēng)性可調(diào)節(jié)的遠(yuǎn)場(chǎng)。該器件是理想的片上渦旋偏振光源。

該工作為高性能電泵浦拓?fù)浼す馄餮邪l(fā)工作提供了新思路,對(duì)推動(dòng)高性能電泵浦拓?fù)浼す馄鞯陌l(fā)展和應(yīng)用具有積極意義。5月24日,相關(guān)研究成果以High-power electrically pumped terahertz topological laser based on a surface metallic Dirac-vortex cavity為題,發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃以及中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等的支持。

電泵浦THz SMDC TL器件結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)自:激光行業(yè)觀(guān)察

 

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