光子分子微盘中的单纵模激光出射

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1、光子分子微盘中的单纵模激光出射光通过全内反射局限在具有光滑边缘的微盘、微球、微环、微瓶等谐振腔内,形成特殊的模式,称为回音壁(Whisperinggallery,WG)模式。因为光被长时间的局限在腔的边缘处,使得微腔的品质因子(Qualityfactor,Q)非常高。光学微盘腔就是其中的典型。由于微盘的Q值以及片上操作等特点，使得微盘在光调制、光传感、片上集成等领域扮演着重要的角色。在传统的研究中,微盘能够支持一系列的具有不同方位角数的WG奠式，最终形成多个激光模式。这与单模激光的要求相违背。为了提升单模特性,研究学者提出了一系列的方法,

2、例如减小微腔的尺寸或者嵌入散射物质。然而,大部分方法对制备工艺有很高的要求,并且会减小微盘的Q值。在本论文中,我们用光子分子作为研究对象,研究一种得到并控制单模激光出射新方法。光子分子微盘由两个相互独立的微盘组成。因此,相比于传统的微盘控制参数,光子分子微盘有其他额外的参数来控制激光模式,例如:微盘之间的距离,两微盘尺寸非匹配参数等。在本论文中,基于光子分子微盘这些独特的性质,我们完成了以下工作:我们研究了光子分子微盘中的模式耦合理论,并揭示了反Vernier效应与两谐振耦合之间的关系。基于理论分析及数值仿真模拟,我们制备了光子分子微盘,

3、并利用此研究了其相应的激光行为。我们首次展示了光子分子微盘中存在反Vernier效应,并且利用此效应产生了单模激光出射。通过应用最近发展的模式间相互作用的理论,我们在实验上观测到,在不改变泵浦形式以及微腔尺寸条件下,激光模式能够很轻易的切换。我们还观测到温度的变化导致激光模式的移动