【资讯】二维光子晶体微激光器的全发射控制

二维光子晶体（2D-PhC）微激光器正作为一种片上光源崭露头角，其发射波长、模式、光束形状、功率和时间均可进行“编程”。本文提供了一个统一的框架，将物理设计控制手段——材料和增益介质、晶格和能带工程、缺陷/纳米腔局域化、奇点和拓扑结构、辐射控制以及主动驱动——与五种可观测的输出类别联系起来。读者可以了解拓扑纳米彩虹激光器和微型BIC纳米激光器、瓦级光子晶体表面发射激光器（PCSEL）、拓扑和涡旋微激光器以及具有波前合成的“超构激光器”等开创性进展如何融入同一设计空间。展望未来，有三个方向尤为引人注目。

图1：二维光子晶体微激光器全发射控制领域的历史性里程碑

图2：二维光子晶体微激光器中的增益/材料平台

图3：二维光子晶体激光器中的晶格和能带工程

图4：二维光子晶体微激光器中的缺陷和阵列级局域化

图5：二维光子晶体微激光器中的奇点和拓扑结构

图6：二维光子晶体微激光器中的辐射工程

图7：二维光子晶体微激光器中的主动和可重构控制

首先，将时间控制与光谱和空间控制同等对待，有望实现从一开始就设计用于吉赫兹到飞秒范围内超快、可编程发射动力学的2D-PhC微激光器。其次，将丰富的发射可编程性扩展到电泵浦、可见光和有机平台，将使这些概念更接近于用于显示器、传感和紧凑型集成光子学的实用光引擎。第三，将鲁棒性、可制造性和系统级集成明确作为设计目标，对于将实验室演示转化为可用于自由空间通信、激光雷达、高亮度照明和片上光互连的可部署光源至关重要。对于希望深入了解的读者，该综述指出，关于PCSEL、连续谱束缚态和平带激光器、拓扑激光器和谷激光器、金属激光器和莫尔纳米激光器阵列等方面的文献，是下一步研究方向。

参考文献： 中国光学期刊网

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