光子分子微盤中的單縱模激光出射.pdf

1、光通過全內反射局限在具有光滑邊緣的微盤、微球、微環(huán)、微瓶等諧振腔內，形成特殊的模式，稱為回音壁（Whispering gallery，WG）模式。因為光被長時間的局限在腔的邊緣處，使得微腔的品質因子（Quality factor,Q）非常高。光學微盤腔就是其中的典型。由于微盤的Q值以及片上操作等特點，使得微盤在光調制、光傳感、片上集成等領域扮演著重要的角色。在傳統(tǒng)的研究中，微盤能夠支持一系列的具有不同方位角數的WG模式，最終形成多個激光

2、模式。這與單模激光的要求相違背。為了提升單模特性，研究學者提出了一系列的方法，例如減小微腔的尺寸或者嵌入散射物質。然而，大部分方法對制備工藝有很高的要求，并且會減小微盤的Q值。在本論文中，我們用光子分子作為研究對象，研究一種得到并控制單模激光出射新方法。
　　光子分子微盤由兩個相互獨立的微盤組成。因此，相比于傳統(tǒng)的微盤控制參數，光子分子微盤有其他額外的參數來控制激光模式，例如：微盤之間的距離，兩微盤尺寸非匹配參數等。在本論文中，基

3、于光子分子微盤這些獨特的性質，我們完成了以下工作：
　　我們研究了光子分子微盤中的模式耦合理論，并揭示了反Vernier效應與兩諧振耦合之間的關系。
　　基于理論分析及數值仿真模擬，我們制備了光子分子微盤，并利用此研究了其相應的激光行為。我們首次展示了光子分子微盤中存在反Vernier效應，并且利用此效應產生了單模激光出射。
　　通過應用最近發(fā)展的模式間相互作用的理論，我們在實驗上觀測到，在不改變泵浦形式以及微腔尺寸條