| 基于共振波导光栅结构准连续域束缚态的低阈值纳米激光器的数值研究 |
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| 引用本文： | 闫梦,孙珂,宁廷银,赵丽娜,任莹莹,霍燕燕.基于共振波导光栅结构准连续域束缚态的低阈值纳米激光器的数值研究[J].物理学报,2023(4):91-99. |
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| 作者姓名： | 闫梦 孙珂 宁廷银 赵丽娜 任莹莹 霍燕燕 |
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| 作者单位： | 山东师范大学物理与电子科学学院山东省光学与光子器件技术重点实验室山东省光场调控工程技术中心 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号:91950106,12174228)；;山东省自然科学基金(批准号:ZR2019MA024)资助的课题~~； |
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| 摘 要： | 纳米激光作为一种纳米级相干光源,是光电集成芯片的关键器件.激光器进一步小型化的阻碍在于随着激光器谐振腔体积的减小,其损耗迅速增大.连续域束缚态(bound states in the continuum,BICs)能有效降低全介质结构的辐射损耗.本文提出一种基于全介质共振波导光栅(resonant waveguide grating structures,RWGs)准BIC的纳米激光器,可有效降低纳米激光器的阈值.将传统两部分光栅转换为四部分光栅,可激发波导结构的准BIC模式.本文数值研究了该模式的受激辐射放大特性.结果表明:TE偏振光照射下,基于四部分光栅的RWG结构的纳米激光阈值比基于传统RWG结构的阈值低20.86%.TM偏振光照射时,阈值比传统RWG结构降低了3.3倍.而且TE偏振光照射时纳米激光的阈值比TM偏振光照射时阈值大约低一个数量级,这是因为TE偏振光照射时,结构的电场局域在波导层内,增强了光与增益材料的相互作用,从而降低了纳米激光的阈值.
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| 关 键 词： | 连续域束缚态 纳米激光 低阈值 Q因子 |
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