光子分子微盤中的單縱模激光出射.pdf

1、光通過全內(nèi)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(nèi)，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(zhì)因子（Quality factor,Q）非常高。光學(xué)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(diào)制、光傳感、片上集成等領(lǐng)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(shù)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(xué)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(zhì)。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(shù)，光子分子微盤有其他額外的參數(shù)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(shù)等。在本論文中，基

3、于光子分子微盤這些獨特的性質(zhì)，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(yīng)與兩諧振耦合之間的關(guān)系。
　　基于理論分析及數(shù)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(yīng)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(yīng)，并且利用此效應(yīng)產(chǎn)生了單模激光出射。
　　通過應(yīng)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