2026-07-03

OpenAlex · Light Science & Applications · 2026-06-23 · Yifan Li, Wei Guo, Zihang Cui, Guozhen Liang · 新论文 2026-07-03 · 相关度 16.3

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

中文摘要连续谱中的束缚态（BICs）赋予超高品质因子，因此使光子晶体（PhC）激光器能够实现低阈值。然而，BICs 具有动量空间中的矢量偏振涡旋，这对实现高纯度偏振发射构成了重大障碍。传统上，PhC 激光器的偏振控制可以通过各种对称性扰动实现。然而，由于真实激光系统固有的有限尺寸效应，发射会受到低偏振纯度的影响。因此，在不显著牺牲其他性能指标的情况下实现 PhC 激光发射的高偏振纯度一直是一个持续存在的挑战。在这里，我们开发了一种色散辅助的偏振控制策略，用于 PhC 激光发射的单片偏振工程。作为概念验证，我们已经展示了来自紧凑型准 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

为什么与你有关
为什么与你有关：
- 主线关联：更偏photonics / photonic crystal，可作为 PCSEL 周边器件物理或数值方法补充。
- 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。

今日必看：优先判断是否进入 PCSEL / CWT / 仿真建模文献库。

OpenAlex · AIP Advances · 2026-05-01 · A. Bisianov, A. Waag · 新论文 2026-06-09 · 相关度 21.1

英文原题A synergistic approach to optical modeling of PCSELs through rigorous methods and the coupled-wave theory

中文摘要已经发展出多种数值和半解析方法，用于光子晶体面发射激光器（PCSELs）的光学建模。然而，用于比较其预测能力并识别其各自有效性边界的系统框架仍基本未被探索。在本研究中，我们提出了一种比较方法，其中四种代表性方法，包括严格数值方法和基于有效折射率的方法，在耦合波理论框架内被分析并部分混合。以单晶格和双晶格 PCSELs 作为代表性模型，我们证明该方法不仅揭示了严格方法的预测与耦合波理论框架之间的基本差异，而且还捕捉了与激光运行相关的连续谱中束缚态的泄漏相和对称性破缺相。

英文摘要A wide range of numerical and semi-analytical approaches has been developed for optical modeling of photonic-crystal surface-emitting lasers (PCSELs). However, a systematic framework for comparing their predictive capabilities and identifying their respective validity limits remains largely unexplored. In this study, we introduce a comparative methodology in which four representative methods—including rigorous numerical and effective-index-based approaches—are analyzed and partially hybridized within a coupled-wave-theory framework. Using single- and double-lattice PCSELs as representative models, we demonstrate that this approach not only reveals fundamental differences between predictions of rigorous methods and the coupled-wave-theory framework but also captures leaky and symmetry-broken phases of bound states in the continuum relevant for laser operation.

为什么与你有关
为什么与你有关：
- 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：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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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

中文摘要制备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产生左旋和右旋圆偏振。实验结果显示，实现了每个偏振通道 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.

为什么与你有关
为什么与你有关：
- 主线关联：直接服务 PCSEL 方向，优先看结构参数、耦合机制、出光/远场和验证口径。
- 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 · 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，设计过程中的绝大部分不幸地依赖于对介电常数分布的审慎手动选择。这是不利的，因为这会丢弃关于目标函数（激光器的物理响应）的信息。我们通过采用基于梯度的流程来补救这一点，该流程将计算设计任务分为两个步骤，即二维本征值问题用于光子本征模（建模）和计算图（梯度传播）：（i）通过仿真进行前向传递，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），以及（ii）反向传播步骤，其中计算（用户）定义的代价函数的梯度，以更新晶胞设计。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

为什么与你有关
为什么与你有关：
- 主线关联：直接服务 PCSEL 方向，优先看结构参数、耦合机制、出光/远场和验证口径。
- 可用线索：AI 代理模型/逆向设计。
- 可转化内容：适合沉淀成验证指标或参数先验，尤其是 far field。

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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 2 mm 圆形谐振器直径的光子晶体面发射激光器的 29 W 连续波运行。即使在 29 W 输出功率下，也成功实现了非常窄的发散角运行（<0.4°）。

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.

为什么与你有关
为什么与你有关：
- 主线关联：直接服务 PCSEL 方向，优先看结构参数、耦合机制、出光/远场和验证口径。
- 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。

今日必看：优先判断是否进入 PCSEL / CWT / 仿真建模文献库。

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

中文摘要我们报告了一种采用被动耦合 PCSEL 阵列的新型相干光束合成设计。我们制造的基于 GaAs 的阵列的实验结果显示出高光束质量、线宽和相干性。

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.

为什么与你有关
为什么与你有关：
- 主线关联：直接服务 PCSEL 方向，优先看结构参数、耦合机制、出光/远场和验证口径。
- 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。

今日必看：优先判断是否进入 PCSEL / CWT / 仿真建模文献库。

OpenAlex · Scientific Reports · 2026-06-25 · Arafa H. Aly · 新论文 2026-07-03 · 相关度 8.1

英文原题Enhanced urine refractive index sensing using a defect-engineered one-dimensional photonic crystal

中文摘要在这项工作中，提出了一种缺陷工程一维光子晶体（1D PhC）传感器，用于高分辨率尿液折射率检测。该结构由交替的 TiO₂/MgF₂ 层构成布拉格反射镜，并带有一个中央充满尿液的缺陷腔，其中在光子带隙内产生尖锐的局域共振。基于传输矩阵法的数值分析显示，随着尿液折射率从 1.333 增加到 1.360，缺陷模式发生稳定红移。所提出的传感器实现了 388.57 nm/RIU 的灵敏度，并具有优异的线性度 [Formula: see text]，同时平均 FWHM 为 0.0305 nm，平均 Q-factor 为 [Formula: see text]，平均 FOM 为 [Formula: see text]。在 ±2.5% 厚度变化下的容差分析证实，共振仍保持窄且定义明确，表明其具有良好的制造鲁棒性。

英文摘要In this work, a defect-engineered one-dimensional photonic crystal (1D PhC) sensor is proposed for high-resolution urine refractive-index detection. The structure consists of alternating TiO₂/MgF₂ layers forming Bragg mirrors with a central urine-filled defect cavity, where a sharp localized resonance is generated inside the photonic band gap. Numerical analysis based on the transfer matrix method shows a stable red shift of the defect mode as the urine refractive index increases from 1.333 to 1.360. The proposed sensor achieves a sensitivity of 388.57 nm/RIU with excellent linearity [Formula: see text], together with an average FWHM of 0.0305 nm, an average Q-factor of [Formula: see text] and an average FOM of [Formula: see text]. A tolerance analysis under ± 2.5% thickness variation confirms that the resonance remains narrow and well defined, demonstrating good fabrication robustness.

为什么与你有关
为什么与你有关：
- 主线关联：更偏photonics / photonic crystal / Q factor，可作为 PCSEL 周边器件物理或数值方法补充。
- 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：适合沉淀成验证指标或参数先验，尤其是 q factor。

周末深读：适合作为方法储备，关注能否迁移到光子晶体器件设计。

OpenAlex · Science Advances · 2026-05-13 · Zhou Zhou, Shihao Wang, Wen Wen, Jiazheng Qin · 新论文 2026-07-03 · 相关度 8.5

英文原题Structured lasing with disordered high- <i>Q</i> perovskite cavities

中文摘要具有低阈值和按需结构光输出的纳米尺度激光器对于紧凑型集成光子技术至关重要。将工程化无序引入高品质因子（Q）谐振腔是一条有前景的路线，但不准确的无序到相位对应关系以及有限的对称性破缺机制限制了输出激光中可实现的光学结构。在这里，通过揭示平移无序和旋转无序是两种解耦的对称性破缺机制，我们提出了无序叠加无序（DoD）超腔，它允许定制本征模以实现多通道激光发射控制，同时保持高 Q 共振。在实验中，我们将钙钛矿构造成完全单片的 DoD 超腔，以最大化模式-增益重叠，并展示了具有低阈值（约 7 微焦每平方厘米）、高 Q（约 10）的结构化激光

英文摘要Nanoscale lasers with low thresholds and on-demand structured light output are essential for compact integrated photonic technology. Introducing engineered disorder into high quality–factor ( Q ) resonant cavities emerges as a promising route, yet the inaccurate disorder-to-phase correspondence and the limited symmetry breaking mechanisms restrict the achievable optical structures in output lasers. Here, by revealing translational disorder and rotational disorder as two decoupled symmetry-breaking mechanisms, we propose disorder-on-disorder (DoD) meta-cavities that allow for customizing eigenmodes for multichannel lasing emission control while preserving high- Q resonances. In the experiment, we structure perovskite into fully monolithic DoD meta-cavities to maximize mode-gain overlap and demonstrate structured lasing with low threshold (~7 microjoules per square centimeter), high Q (~10

为什么与你有关
为什么与你有关：
- 主线关联：更偏photonics / Q factor，可作为 PCSEL 周边器件物理或数值方法补充。
- 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：适合沉淀成验证指标或参数先验，尤其是 quality factor。

周末深读：适合作为方法储备，关注能否迁移到光子晶体器件设计。