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cycle超快激光技术Amonics超短脉冲分析仪太赫兹Lytid太赫兹技术磁场分析测量Metrolab磁场测量光学元器件光栅few cycle超快啁啾镜Wasatch OCT光栅光谱OptiGrate布拉格光栅Spectrogon光栅滤光片Layertec滤波片Alluxa超窄带滤光片Chroma滤光片Andover带通滤光片Acton紫外衰减片Ondax光学元件Spectrogon滤光片Asahi滤光片反射镜镀膜Layertec超快激光反射镜VIAVI高功率大尺寸光学元件镀膜Acton紫外光学元件OptoSigma超级反射镜Optoman超快激光反射镜B.Halle光学元件波片支架转台Lexitek电动旋转台Prior纳米定位压电平台Piezoconcept纳米定位器其他常用光学表面清洁剂First Contact大型仪器显微系统LyncéeTec数字全息显微镜反射式数字全息显微镜DHM-R透射式数字全息显微镜DHM-TFemtonics多光子显微镜Prospective多光子显微镜Lumicks光镊荧光Lumicks m-Trap光镊Lumicks C-Trap光镊自动化机械ISP精密自动化机械设备微纳加工WOP飞秒激光微加工系统LasernanoFab微纳加工系统加速质谱仪HVE离子束和电子束设备HVE加速器质谱仪HVE离子加速器系统Ionplus加速器质谱仪低能量碳十四小型加速器质谱系统LEA放射性碳定年小型加速器质谱系统MICADAS多核素低能量小型加速器质谱系统MILEA light多核素低能量小型加速器质谱系统MILEA半导体设备Plassys薄膜沉积和蚀刻设备Picosun原子层沉积TSST脉冲激光沉积Sentech等离子刻蚀原子层沉积MBE分子束外延设备Plasma-Therm半导体刻蚀光伏设备WEP电化学ECV掺杂浓度检测pv-tools接触电阻测试仪Horiba椭圆偏振光谱仪Sinton少子寿命测试仪Horiba氧/氮/氢分析仪合作自营赋同量子超导纳米线单光子探测北京卓镭超快激光TINY系列Nd:YAG 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Photonics上,本论文的第一作者是北京工业大学光电子技术教育部重点实验室青年教师崔宁,通讯作者是关宝璐教授。 设计思路和工作原理 胆甾型液晶(CLC)具有螺旋的分子取向和可定制的螺距范围,当入射光的波长与螺旋结构的间距匹配时,会对圆偏振光产生选择性反射现象,基于此特性,研究人员将其制成CLC薄膜,集成在795 nm VCSEL上表面,在反馈系统中作为反射耦合腔,从而减少反馈系统的体积并增强器件的集成度。在VCSEL耦合腔反馈系统中,反馈光在腔内重新注入激光器,产生相干叠加从而导致线宽减小。此外,腔内的光子耦合可以增强激发辐射,同时抑制自发辐射,这也有助于线宽的压窄。因此,通过精确控制光反馈的强度和相位,可以进一步优化VCSEL激光器性能,从而增强频率稳定性和单模输出特性。 图1 样品和制备步骤。(a) 窄线宽耦合腔 CLC-VCSEL 的示意图,(b) CLC 薄膜中的光反馈原理,(c) CLC 薄膜中各种材料的分子式,(d)CLC薄膜的制备过程,(e)CLC 薄膜的形貌,(f) CLC 薄膜的透射光谱 CLC耦合腔VCSEL输出特性 实验中,探究了不同CLC耦合腔长对VCSEL输出特性的影响,结果显示,VCSEL表现出阈值电流的降低,并且由于CLC薄膜的选择反射特性,VCSEL的斜率效率和输出功率也呈现一些下降。其中,强的光反馈作用会在VCSEL中表现出明显的功率振荡效应。在反馈光的耦合作用下,CLC-VCSEL A和B的输出光谱均由多模转变为单模输出,从而提高了 VCSEL输出的质量。由于CLC-VCSEL C的反馈腔较长,反馈作用减弱,在引入光反馈前后,输出光谱没有观察到显着变化。 图2 不同VCSEL 耦合腔长集成CLC薄膜前后的输出特性。(a) Le = 50 μm,(b) Le = 150 μm,(c) Le = 250 μm。输出光谱特性(d) Le = 50 μm,(e) Le = 150 μm,(f) Le = 250 μm CLC耦合腔VCSEL线宽压窄特性 研究人员利用法布里-珀罗(FP)干涉仪线宽测试系统研究了CLC光反馈对激光器线宽特性的影响。测量了150 μm耦合腔VCSEL在不同作电流下集成CLC前后的线宽特性。数据表明,CLC薄膜提供的光反馈显着缩小了VCSEL的线宽,与原始VCSEL相比,在应用光反馈后,CLC-VCSEL的线宽平均压窄了55.8%。 图3 FP 干涉仪线宽测量系统示意图和 CLC集成 VCSEL 的图像。VCSEL 在不同工作电流下的 FP 干涉仪传输光谱:(b)集成 CLC薄膜前,(c)集成 CLC 薄膜后,(d) 不同工作电流下线宽随反向功率 (1/P) 的变化 为了定性分析集成CLC光反馈的影响,研究人员使用精密载物台将CLC薄膜和VCSEL之间的反馈距离从80 μm系统调整到440 μm,CLC-VCSEL可以在100至200 μm的腔长范围内保持小于5 MHz的线宽。并且在120 μm腔长下,实现了2.46 MHz的极窄线宽,这是迄今为止微米级集成耦合腔VCSEL实现的最窄线宽记录。此外,在微型原子钟 (MAC) 中,圆偏振辐射是诱导相干种群俘获(CPT)的必要条件,在VCSEL器件中集成的CLC薄膜有助于直接产生圆偏振光,这在原子传感中非常具有吸引力。 图4 (a)在 1 mA 工作电流下,激光线宽随不同Le的变化,红色星号表示线宽测量的最小数据。(b)最窄线宽数据和相应的Lorenzian拟合曲线。(c)VCSEL和CLC-VCSEL的极化特性 总结与展望 本研究提出了一种利用圆二色性CLC薄膜缩小VCSELs线宽的方法,无需复杂的光反馈系统,具有低成本、简单易操作的特点。CLC薄膜的反射特性和耦合腔的长度是实现稳定有效的线宽变窄的关键因素。这种微米级耦合腔VCSEL将为开发下一代VCSEL和CLC调制集成封装提供更多可能性。此外,CLCs光反馈技术还可以应用于其他光电器件,为代替复杂系统的光反馈系统提供有价值的指导。 论文信息: Ning Cui. et al. , 2.46 MHz Ultra-narrow Linewidth Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers with Cholesteric Liquid Crystals Coupled Cavity. ACS Photonics, 2025, 12, 2, 737–746. 免责声明:本文旨在传递更多科研资讯及分享,所有其他媒、网来源均注明出处,如涉及版权问题,请作者第一时间联系我们,我们将协调进行处理,最终解释权归旭为光电所有。 Xenics红外相机中英参数对照释义 升级20PW!耗资8500万英镑,英国Vulcan激光装置大升级 | OE NEWS 美国Alluxa滤光片 非球面光学元件面型检测技术研究进展与最新应用 一年18家激光企业破产,激光行业大洗牌来了 超快非线性光学技术之五十一 利用光参量啁啾脉冲放大技术产生长波红外高能量少周期脉冲 新型超分辨显微镜,可实现纳米级成像