Бимодальная генерация на модах шепчущей галереи в лазерах на основе вертикального микрорезонатора
Российский научный фонд, 22-19-00221
Программа фундаментальных исследований НИУ ВШЭ
Бабичев А.В.
1, Махов И.С.2, Крыжановская Н.В.2, Задиранов Ю.М.1, Салий Ю.А.1, Кулагина М.М.1, Ковач Я.Н.1,3, Бобров М.А.1, Васильев А.П.1, Блохин С.A.1, Малеев Н.А.1, Карачинский Л.Я.3, Новиков И.И.3, Егоров А.Ю.3
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Санкт-Петербург, Россия
3Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия

Email: a.babichev@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 23 сентября 2024 г.
В окончательной редакции: 28 октября 2024 г.
Принята к печати: 5 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 10 марта 2025 г.
Представлены результаты исследования расщепления мод шепчущей галереи в лазерах спектрального диапазона 930-950 nm на основе вертикального микрорезонатора. Использование распределенных брэгговских отражателей на основе чередующихся слоев Al0.2Ga0.8As/Al0.9Ga0.1As, не поглощающих на длине волны накачного лазера, позволило снизить величину пороговой мощности оптической накачки до 180 μW (для 3 μm-микролазера). Добротность микрорезонатора на пороге генерации для мод шепчущей галереи превысила 14 000. Значительное энергетическое расстояние между модами (~ 80 μeV) наряду с высокой стабильностью длины волны генерации с ростом уровня накачки (~220 μeV) свидетельствует о перспективе использования данных лазеров с целью модуляции поляризации излучения. Ключевые слова: квантовые точки, молекулярно-пучковая эпитаксия, механизм Странски-Крастанова, арсенид галлия, расщепление мод, бимодальность.
- A. Liu, P. Wolf, J.A. Lott, D. Bimberg, Photon. Res., 7 (2), 121 (2019). DOI: 10.1364/prj.7.000121
- M. Lindemann, G. Xu, T. Pusch, R. Michalzik, M.R. Hofmann, I. vZutic, N.C. Gerhardt, Nature, 568 (7751), 212 (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1073-y
- K. Panajotov, Opt. Lett., 49 (13), 3789 (2024). DOI: 10.1364/ol.531094
- M. Zou, X.-H. Jia, W.-J. Song, S.-S. Deng, M.-Y. Bao, Y.-Q. Tang, J.-T. Lv, X.-Y. Li, X. Zhang, Jpn. J. Appl. Phys., 63 (9), 092004 (2024). DOI: 10.35848/1347-4065/ad7791
- S. Guessoum, A. Kyriazis, T. Malica, J. Van Erps, G. Van Steenberge, M. Virte, Opt. Lett., 49 (15), 4477 (2024). DOI: 10.1364/ol.532942
- N. Heermeier, T. Heuser, J. Grob e, N. Jung, A. Kaganskiy, M. Lindemann, N.C. Gerhardt, M.R. Hofmann, S. Reitzenstein, Laser Photon. Rev., 16 (4), 2100585 (2022). DOI: 10.1002/lpor.202100585
- S. Ates, S.M. Ulrich, P. Michler, S. Reitzenstein, A. Loffler, A. Forchel, Appl. Phys. Lett., 90 (16), 161111 (2007), DOI: 10.1063/1.2724908
- D.M. Whittaker, P.S.S. Guimaraes, D. Sanvitto, H. Vinck, S. Lam, A. Daraei, J.A. Timpson, A.M. Fox, M.S. Skolnick, Y.-L.D. Ho, J.G. Rarity, M. Hopkinson, A. Tahraoui, Appl. Phys. Lett., 90 (16), 161105 (2007). DOI: 10.1063/1.2722683
- C.-W. Shih, I. Limame, S. Kruger, C.C. Palekar, A. Koulas-Simos, D. Brunner, S. Reitzenstein, Appl. Phys. Lett., 122 (15), 151111 (2023). DOI: 10.1063/5.0143236
- Y.-R. Nowicki-Bringuier, J. Claudon, C. Bockler, S. Reitzenstein, M. Kamp, A. Morand, A. Forchel, J.M. Gerard. Opt. Express, 15 (25), 17291 (2007). DOI: 10.1364/oe.15.017291
- V.N. Astratov, S. Yang, S. Lam, B.D. Jones, D. Sanvitto, D.M. Whittaker, A.M. Fox, M.S. Skolnick, A. Tahraoui, P.W. Fry, M. Hopkinson, Appl. Phys. Lett., 91 (7), 071115 (2007). DOI: 10.1063/1.2771373
- B.D. Jones, M. Oxborrow, V.N. Astratov, M. Hopkinson, A. Tahraoui, M.S. Skolnick, A.M. Fox, Opt. Express, 18 (21), 22578 (2010). DOI: 10.1364/oe.18.022578
- F. Albert, T. Braun, T. Heindel, C. Schneider, S. Reitzenstein, S. Hofling, L. Worschech, A. Forchel, Appl. Phys. Lett., 97 (10), 101108 (2010). DOI: 10.1063/1.3488807
- A. Koulas-Simos, J. Buchgeister, M.L. Drechsler, T. Zhang, K. Laiho, G. Sinatkas, J. Xu, F. Lohof, Q. Kan, R.K. Zhang, F. Jahnke, C. Gies, W.W. Chow, C.-Z. Ning, S. Reitzenstein, Laser Photon. Rev., 16 (9), 2200086 (2022). DOI: 10.1002/lpor.202200086
- P. Jaffrennou, J. Claudon, M. Bazin, N.S. Malik, S. Reitzenstein, L. Worschech, M. Kamp, A. Forchel, J.-M. Gerard, Appl. Phys. Lett., 96 (7), 071103 (2010). DOI: 10.1063/1.3315869
- J.-M. Lourtioz, H. Benisty, V. Berger, J.-M. Gerard, D. Maystre, A. Tchelnokov, Photonic crystals. Towards nanoscale photonic devices, 2nd ed. (Springer-Verlag, Berlin, 2008)
- A. Babichev, I. Makhov, N. Kryzhanovskaya, A. Blokhin, Y. Zadiranov, Y. Salii, M. Kulagina, M. Bobrov, A. Vasil'ev, S. Blokhin, N. Maleev, M. Tchernycheva, L. Karachinsky, I. Novikov, A. Egorov, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron., 31 (5), 1900208 (2025). DOI: 10.1109/jstqe.2024.3494245
- I. Limame, C.-W. Shih, A. Koulas-Simos, J. Pietsch, L.J. Roche, M. Plattner, A. Koltchanov, S. Rodt, S. Reitzenstein, Opt. Express, 32 (18), 31819 (2024). DOI: 10.1364/oe.529679