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Terahertz Semiconductor Vector Vortex Lasers
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DOI：10.1021/acsphotonics.5c02977.png)
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摘要
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对高性能太赫兹（THz）涡旋束在先进成像和高容量通信中日益增长的需求，凸显了紧凑型、集成半导体涡旋激光器的必要性，而此类激光器尚未实现。在此，我们演示了首款集成太赫兹量子级联激光器（QCL）、传输波导和涡旋发射环形谐振器的片上太赫兹半导体矢量涡旋激光器。该器件将QCL的TM模式转变为单向 whispering gallery mode（WGM），并通过环形谐振器中周期排列的双缝散射器相干提取，生成自由空间矢量涡旋束。具有空气桥电泵的双缝设计确保了单向WGM传播和损耗补偿，实现了可控的拓扑荷、高模式纯度和毫瓦级输出。一款代表性器件在3.445 THz处发射左旋和右旋圆偏振涡旋束，拓扑荷分别为1和3，模式纯度分别为91.0%和87.7%，总脉冲功率为6.2 mW。这项工作为太赫兹高分辨率成像和轨道角动量复用通信开辟了新的机遇。
Keyword:
Lasers
Power
Quantum mechanics
Radiation
vortex laser
vector vortex beam
terahertz
quantum cascade laser
monolithic integration
期刊
IF:
6.7
论文数:
5.6K
被引数:
2.5W
机构
引用论文
High-purity orbital angular momentum states from a visible metasurface laser.png)
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