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[2019年德国慕尼黑激光与电光学欧洲会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年激光与电光学欧洲会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）——非厄米VCSEL中的亮度增强
摘要： 垂直腔面发射激光器（VCSELs）是一种紧凑高效的光源，适用于多种应用场景。然而由于缺乏横向模式控制机制，这类激光器存在空间光束质量差、固有时空不稳定性以及丝化效应和空间烧孔等非线性失稳问题[1]。因此需要开发新型策略来调控光波动力学以增强VCSELs的稳定性。近年来，非厄米介质已成为实现非对称耦合、单向隐身和单模激射等新功能的灵活平台[2-3]。本研究提出一种获得高亮度窄光束的新型VCSELs稳定机制，该机制通过同时调制折射率与增益损耗分布的空间构型，构建激光势场的非厄米配置。具体而言，我们采用轴对称非厄米势场表达式：n(r)=nR cos(qr)-inI cos(qr-?)，其中nR和nI分别表示折射率与增益损耗调制的振幅，?为两者间的相对相位差。此类势场可通过横向模式间的单向向内径向耦合，将发射光约束在VCSELs中心区域[4]。通过调控折射率与增益损耗调制的相对强度及相位关系，可操纵激光器的波动力学过程，从而输出高亮度强聚焦窄光束。我们采用平均场傍轴模型研究具有非厄米势场的VCSELs时空动力学特性。图1(a,b)分别展示了常规VCSEL与同心圆非厄米构型改进VCSEL的输出光场，呈现出不规则局域图案与稳定局域图案的对比。通过中心强度增强[图1(c)]和场强浓度[图1(d)]评估性能表现，图1(e)给出了典型点的空间动力学过程。稳态强度分布及其横截面显示：由于向内传播波的径向耦合优势，光强在r=0处高度集中，插图中横向场流[图1(e)]直观呈现了这一特性。
关键词： 垂直腔面发射激光器、折射率、非厄米介质、增益损耗分布、空间调制、亮度增强
更新于2025-09-11 14:15:04
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[施普林格现代物理专题] 宇称-时间对称性及其应用 第280卷 || 非厄米介质中的恒定强度波
摘要： 当波在非均匀势场中传播时，其干涉通?；岵丛拥那慷确植寄Ｊ?。本章我们将回顾通过向势场添加系统特异性增益与损耗组件来完全抑制这些强度变化的研究工作。由此产生的恒定强度（CI）波完全不存在干涉条纹，能够完美穿透路径上任何此类非厄米散射势场。我们探讨了如何将该概念推广至多维情形及非线性区域——在这些特殊波态下，研究非均匀势场中的调制不稳定性现象成为可能。这些独特波态的实验实现不仅见于光学领域，也适用于声学等其他波动物理分支。
关键词： 声学、调制不稳定性、光学、恒定强度波、波传播、非厄米介质
更新于2025-09-10 09:29:36