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On-chip space–time wave packet laser array
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AI
DOI：10.1038/s41566-026-02003-0.png)
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摘要
En 中文
通过耦合光的时空自由度来利用其全维度，为构建具有多样化功能的光场提供了一种强大的手段。这类时空结构化光场——从局域波包到时空涡旋——有望革新超快科学、激光加工、成像和光学通信。然而，其实现迄今依赖于复杂的自由空间配置，需要使用光栅和空间光调制器等笨重组件放置在傅里叶共轭平面上。在此，我们介绍了一个芯片级平台，该平台可直接从激光阵列生成时空波包，弥合了结构化光物理学与集成光子学之间的差距。我们的设计采用具有双端几何结构的分布反馈激光器，可产生相互相干的子光束并具有稳定的相位对比。这种通用架构能够精确控制空间-光谱关联，允许合成具有可扩展宽度和传播长度的非相干或相干时空波包。通过在同一器件内统一场结构化和激光过程，该方法为集成光源开辟了一条途径，使其能够实现片上光束整形、耦合和时空控制，对显微术、层析成像、通信和超快光学技术具有深远影响。一个集成半导体激光阵列可直接生成具有传播不变和自愈特性的非相干时空波包。
期刊
IF:
32.9
论文数:
4.3K
被引数:
6.1W
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