2026-07-20

OpenAlex · IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics · 2026-06-15 · Shota Koga, Takuya Inoue, Menaka De Zoysa, Susumu Noda · 新论文 2026-07-09 · 相关度 25.9

英文原题Three-Dimensional Coupled-Wave Analysis for Photonic-Crystal Surface-Emitting Lasers With External Optical Feedback

中文摘要光子晶体面发射激光器（PCSEL）通过引入光子晶体谐振器实现大面积相干振荡，从而获得高输出功率和优异的光束质量。光子晶体设计的进展带来了增强的功能，包括光束扫描、高速调制和窄线宽运行。作为进一步扩展 PCSEL 功能的一种有前景的方法，我们考虑了由外部反射器引起的自注入光反馈；此前已有研究报道，该方法可在传统半导体激光器中实现线宽压窄和调制带宽扩展。本文开发了一种能够分析具有外部光反馈的 PCSEL 的数值方法，并基于该框架对其激光振荡特性进行了理论研究。首先，我们表明激光振荡模……

英文摘要Photonic-crystal surface-emitting lasers (PCSELs) enable large-area coherent oscillation by incorporating a photonic crystal resonator, thereby realizing high output power and excel lent beam quality. Advances in photonic-crystal design have led to enhanced functionalities, including beam steering, high-speed modulation, and narrow-linewidth operation. As a promising approach to further extending the functionality of PCSELs, self-injection optical feedback induced by an external reflector, which has been previously reported in conventional semiconductor lasers to achieve linewidth narrowing and expansion of the modulation bandwidth, is considered. In this paper, we develop a numerical method that enables the analysis of PCSELs with external optical feedback, and we conduct a theoretical investigation on its lasing characteristics based on this framework. First, we show that the lasing mo

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- 主线关联：更偏photonics / photonic crystal / CWT，可作为 PCSEL 周边器件物理或数值方法补充。
- 可用线索：CWT。
- 可转化内容：适合沉淀成验证指标或参数先验，尤其是 divergence angle。

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OpenAlex · Applied Physics Letters · 2026-07-06 · Erin Raftery, Devon O. Lee, Daniel W. Pflug, Adrian Birge · 新论文 2026-07-09 · 相关度 33.5

英文原题Buried dielectric quasi-photonic-crystal surface-emitting lasers

中文摘要我们报道了一种准光子晶体面发射激光器（QPCSEL），其采用由高折射率外延半导体包围的亚微米低折射率埋置介质结构来形成准光子晶体层。我们实现了埋置介质 QPCSEL 在室温下、发射波长为 1.5 μm 的光泵浦激光振荡。QPCSEL 以准周期光子晶体取代传统的周期性折射率图案，从而产生单模发射。我们的埋置介质方法能够实现光子晶体的固态集成，同时在半导体外延再生长过程中保留复杂的图案化几何结构。

英文摘要We report a quasi-photonic-crystal surface-emitting laser (QPCSEL) that employs sub-micron, low-index buried dielectric features surrounded by high-index epitaxial semiconductor to form the quasi-photonic-crystal layer. We demonstrate photopumped lasing from a buried dielectric QPCSEL at room temperature with emission wavelength at 1.5 μm. QPCSELs replace the conventional periodic refractive index pattern with a quasi-periodic photonic crystal, which produces single mode emission. Our buried dielectric approach enables solid-state integration of the photonic crystal while preserving the complex patterned geometry during epitaxial semiconductor regrowth.

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- 可用线索：先看是否能抽出结构参数、指标定义或仿真设置。
- 可转化内容：先判断能否变成一个仿真 case、baseline、验证指标或参数先验。

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OpenAlex · Light Science & Applications · 2026-06-23 · Yifan Li, Wei Guo, Zihang Cui, Guozhen Liang · 新论文 2026-07-03 · 相关度 15.8

英文原题High-purity linearly polarized emission from a compact BIC laser

中文摘要连续域束缚态（BIC）赋予光子晶体（PhC）激光器超高品质因子，从而实现低阈值。然而，BIC 具有动量空间矢量偏振涡旋，这对实现高纯度偏振发射构成了重大障碍。传统上，可以通过各种对称性扰动来控制 PhC 激光器的偏振。然而，由于实际激光系统固有的有限尺寸效应，其发射的偏振纯度较低。因此，在不显著牺牲其他性能指标的情况下实现 PhC 激光器发射的高偏振纯度，一直是一项挑战。在此，我们提出了一种色散辅助偏振控制策略，用于对 PhC 激光器发射进行单片式偏振调控。作为概念验证，我们已展示了一种来自紧凑型准 BIC 的线偏振发射。

英文摘要Bound states in the continuum (BICs) confer ultrahigh quality factors and, thus, enable low thresholds upon photonic crystal (PhC) lasers. However, BICs feature a momentum-space vectorial polarization vortex, posing a substantial obstacle in achieving high-purity polarized emission. Traditionally, polarization control of a PhC laser can be achieved through various symmetry perturbations. However, the emission suffers from low polarization purity due to the finite-size effect inherent in real laser systems. Achieving a high polarization purity in PhC laser emission without significantly sacrificing other performance metrics has thus been a persistent challenge. Here, we develop a dispersion-assisted polarization control strategy for monolithic polarization engineering of PhC laser emission. As a proof of concept, we have demonstrated a linearly-polarized emission from a compact quasi-BIC

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OpenAlex · Applied Physics Letters · 2026-06-15 · Zhiwei Sun, Bolin Zhou, Yuzhen Zheng, Yongchen Miao · 新论文 2026-06-19 · 相关度 40.0

英文原题Regrowth-free blue GaN-based photonic crystal surface-emitting lasers with triangular air holes

中文摘要我们报道了采用免再生长方法制造的室温蓝光 GaN 光子晶体面发射激光器（PCSEL）二极管的成功实现。通过采用具有改进三角形空气孔的方形晶格光子晶体结构，我们实现了稳健的二维单模激光振荡。该器件的阈值电流密度为 5.2 kA/cm²，并发射高斯形光束，其光束发散角极低，测得为 1.15 mrad（0.066°）。此外，三角形空气孔的对称性破缺特性使其形成垂直于三角形长边的稳定线偏振。本工作表明，采用具有简单孔洞几何结构的免再生长制造工艺可以实现高光束质量的蓝光 PCSEL，为高性能蓝光激光光源铺平了道路。

英文摘要We report the successful realization of a room-temperature blue GaN photonic crystal surface-emitting laser (PCSEL) diode fabricated using a regrowth-free approach. By employing a square lattice photonic crystal structure with modified triangular air holes, we achieve robust two-dimensional single-mode lasing. The device operates with a threshold current density of 5.2 kA/cm2 and emits a Gaussian-shaped beam with exceptionally low beam divergence, measured at 1.15 mrad (0.066°). Furthermore, the symmetry-breaking nature of the triangular air holes enforces a stable linear polarization perpendicular to the long edge of the triangle. This work demonstrates that high-beam-quality blue PCSELs can be achieved using non-regrowth fabrication processes with simple hole geometry, paving the way for high-performance blue laser sources.

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Crossref · Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2026 · 2026-01-01 · Yun-Han Chang, Wen-Chien Miao, Fu-He Hsiao, Yuan-Zeng Lin · 新论文 2026-06-03 · 相关度 39.5

英文原题Monolithic Integration of Metasurface with Photonic-Crystal Surface-Emitting Laser (PCSEL) for Beam Manipulation in Free Space Optical Communication

中文摘要我们制造了一种与光子晶体面发射激光器（PCSEL）单片集成的超表面。该超表面被设计为在特定衍射角度产生左旋和右旋圆偏振。实验结果表明，每个偏振信道实现了 1.88 Gbit/s 的自由空间传输。

英文摘要A monolithically integrated metasurface with photonic-crystal-surface-emitting-laser (PCSEL) was fabricated. The metasurface was designed to generate left- and right-handed-circular-polarizations at specific diffraction angles. Experimental results show that 1.88-Gbit/s per polarization channel free-space transmission is achieved.

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Crossref · 2021 27th International Semiconductor Laser Conference (ISLC) · 2021-10-10 · Shumpei Katsuno, Masahiro Yoshida, Koki Izumi, Takuya Inoue · 新论文 2026-05-29 · 相关度 38.0

英文原题29-W Continuous-Wave Operation of Photonic-Crystal Surface-Emitting Laser (PCSEL)

中文摘要我们展示了一种具有双晶格结构和直径为 2 mm 的圆形谐振器的光子晶体面发射激光器，其连续波输出功率达到 29 W。即使在输出功率为 29 W 时，也成功实现了极窄发散角（<0.4°）运行。

英文摘要We demonstrate 29-W continuous-wave operation of a photonic-crystal surface-emitting laser with a double lattice structure and a circular resonator diameter of 2 mm. A very narrow divergence angle operation (&#x003C;0.4&#x00B0;) has been successfully achieved even at 29 W of output power.

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OpenAlex · IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics · 2026-04-23 · Mihai Crisan, Shamsul Arafin · 新论文 2026-06-09 · 相关度 44.9

英文原题Inverse Design of Photonic Crystal Lasers Through Automatic Differentiation Optimization

中文摘要（嵌入式）PhC 谐振器激光器的行为与晶胞轮廓密不可分。因此，遗憾的是，设计过程中的绝大部分工作依赖于对介电常数分布进行审慎的人工选择。这种做法的不利之处在于，它舍弃了与目标函数（激光器的物理响应）有关的信息。我们通过采用基于梯度的方案来解决这一问题，该方案将计算设计任务分为两个步骤，即光子本征模的二维本征值问题（建模）与计算图（梯度传播）：（i）通过仿真进行前向传播，以预测光子晶体面发射激光器（PCSEL）的行为（远场和模式品质因子）；（ii）进行反向传播，计算用户定义的成本函数的梯度，以更新晶胞设计。该性能……

英文摘要The behavior of (embedded) PhC resonator lasers is inextricably linked to the unit cell profile. Hence, an overwhelming fraction of the design process unfortunately relies on the judicious manual choice of the permittivity profile. This is disadvantageous for the fact that this throws away information regarding the objective function (the physical response of the laser). We remedy this by employing gradient-based protocols that split the computational design task into two steps—between a 2D eigenvalue problem for the photonic eigenmodes (modeling) and the computational graph (gradient-propagation): (i) a forward passage through the simulation to predict the photonic-crystal surface-emitting laser (PCSEL) behavior (far-field and mode quality factors), and (ii) a backpropagation step where the gradient of a (user) defined cost function is computed to update the unit cell design. The perfor

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- 可用线索：AI 代理模型/逆向设计。
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Crossref · CLEO 2024 · 2024-01-01 · Chhabindra Gautam, Mingsen Pan, Yudong Chen, Thomas J. Rotter · 新论文 2026-05-29 · 相关度 40.2

英文原题Compact Coherent Photonic Crystal Surface-Emitting Laser Arrays

中文摘要我们报道了一种采用无源耦合 PCSEL 阵列的新型相干光束合成设计。我们制造的 GaAs 基阵列的实验结果显示出高光束质量、窄线宽和高相干性。

英文摘要We report a novel coherent beam combining design with passively coupled PCSEL array. Experimental results of our fabricated GaAs-based arrays show high beam quality, linewidth, and coherency.

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