Déanann Shanghai Institute Of Optical Meicnic, Acadamh Eolaíochtaí na Síne, Dul Chun Cinn i Siméadracht Innealtóireacht-bhunaithe Ultra-íseal-tairseach Rydberg Stáit Mód Aonair Polaraithe Exciton Lasing

Le déanaí, foireann taighdeoirí ón Ionad Taighde d'Ábhair Optúla Infridhearg, Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM) d'Acadamh Eolaíochtaí na Síne (CAS), Hongxing Dong agus Long Zhang, i gcomhar le hOllscoil Eolaíochta Huazhong agus Teicneolaíocht (HUST), thuairiscigh meicníocht nua chun léasair aon-mhodha dinimiciúil a ghiniúint ó excitations polariton exciton le tairseacha ultralow, agus cuirtear na torthaí taighde gaolmhara i láthair sa pháipéar "Rydberg State Single-Mode Polariton Lasing". Foilsíodh Rydberg State Single-Mode Polariton Lasing le Ultralow Threshold via Siméadracht Innealtóireachta" i Nana Letters.
Tá réadú nana-léasair aon-mhód le héifeachtacht ard fuinnimh agus bandaleithead intuargainte riachtanach do go leor feidhmeanna teicneolaíochta cosúil le próiseáil faisnéise uile-optúil, criptiú optúil, íomháú bithleighis sár-réitigh agus taispeántais chliste miniaturized. Tá teorainneacha fós ag roinnt straitéisí a nglactar leo faoi láthair chun léasair aonmhóid a fháil. Ina theannta sin, tá na modhanna reatha chun an tonnfhad astaithe a rialáil statach ó dhúchas, agus ní mór iniúchadh a dhéanamh ar mheicníochtaí nua atá in ann léasair aon-mhód a ghiniúint go dinimiciúil. Tá go leor aird faighte ag excitons polaraithe exciton, a bhfuil airíonna fótóin agus excitons araon, le blianta beaga anuas. I gcomparáid le léasair thraidisiúnta, ní éilíonn léasair exciton polaraithe inbhéartú uimhreacha tí agus féadann siad tiúnadh mód a bhaint amach trí stáit chainníochtaithe exciton polaraithe exciton a mhodhnú, atá ina ardán idéalach chun staidéar a dhéanamh ar léasair ultra-tairseach ultra-íseal-intiúnáilte go dinimiciúil.

Fíor 1 (a) Léaráid scéimreach de staid sceithpholaraithe chandamach i ngaiste siméadrach; (b) speictrim PL insamhlaithe a fhreagraíonn don chumraíocht thurgnamhach a thaispeántar in a; (c) staid exciton chandamach-pholach i ngaiste neamhshiméadrach; (d) speictream PL insamhlaithe a fhreagraíonn don chumraíocht thurgnamhach a thaispeántar in c; (e) íomhá SEM de mhiocróid ZnO tipiciúil; (f) íomhá PL le réiteach uilleach de ghnáth-mhicrearod ZnO a bhfuil ga 1.27 μm aici. (g) Íomhá PL réitithe go spásúil de exciton polaraithe atá i ngaiste.
Tuairiscíonn na taighdeoirí gur réadú exciton polaraithe aon-mhód tunable ó stáit Rydberg an-spreagúil trí innealtóireacht siméadrachta. Má bhristear siméadracht fheidhm na dtonnta exciton polaraithe trí ghaiste fhéideartha agus trí rialú a dhéanamh ar an bhforluí spásúil idir an réigiún gnóthachain agus an eigenmode, is féidir léasair exciton polaraithe aon-mhód inchúlaithe agus dinimiciúil a ghiniúint ó stáit exciton polaraithe cainníochtaithe. Trí neamhshiméadracht an tobair poitéinsil a mhéadú is féidir léasú aonmhód fiú i stáit an-spraoi a bhfuil príomh-chandamach N=14 acu. Ina theannta sin, is féidir an tairseach léasaithe a ísliú le sé ordú méadaíochta i gcomparáid le léasú traidisiúnta mar gheall ar fhorluí eigenmode taiscumar den scoth agus iata spásúlachta éifeachtach. Níl an mheicníocht a míníodh sna torthaí taighde ag brath ar aon ábhar sonrach agus tá sé infheidhme maidir le córais exciton polaraithe éagsúla, a osclaíonn bealach nua chun léasair exciton polaraithe gan tairseach a fhorbairt le tunability dinimiciúil.

Fíor 2 (ad) Braitheann an suíomh pumpála ar íomhánna PL a réitítear go spásúil i ngaiste siméadrach. Léiríonn Δx a thugtar i ngach figiúr díláithriú an láthair léasair excitation ó lár an ghaiste; (e) speictream a fhreagraíonn do na híomhánna a thaispeántar san fhógra, faoi seach; agus (fi) spleáchas ar shuíomh caidéalaithe íomhánna PL atá réitithe go spásúil i ngaiste neamhshiméadrach. Is ionann Δx agus díláithriú an láthair léasair pumpála ón eitleán antipodal d'fheidhm tonnta polariton an stáit talún. Cumhacht pumpála: 1.25 Pth; (j) Spectra a fhreagraíonn do na híomhánna a thaispeántar in f-1, faoi seach.

Fíor 3 (ad) Íomhánna PL réitithe go spásúil de ghaiste an-neamhshiméadrach arna phumpáil go roghnach ag staid N=2, 3, 7, agus 14 corraithe, faoi seach, le cumhacht caidéil: 1.35 Pth; (e) Íomhánna PL réitithe go spásúil de thobar an-neamhshiméadrach arna phumpáil go roghnaíoch ag N=2, 3, 7, agus 14 staid corraithe, faoi seach, le cumhacht caidéil: 1.35 Pth.