2026-07-05

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

中文摘要连续域束缚态（BICs）赋予超高品质因子，因此使光子晶体（PhC）激光器具有低阈值成为可能。然而，BICs 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，PhC 激光器的偏振控制可以通过各种对称性扰动来实现。然而，由于真实激光系统中固有的有限尺寸效应，发射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 quasi-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。

Semantic Scholar · Optics Express · 2023-01-01 · Qifa Liu, Minjia Meng, Shang Ma, Meixin Feng · 新论文 2026-06-13 · 相关度 52.3

英文原题Design of double-lattice GaN-PCSEL based on triangular and circular holes.

中文摘要我们在理论上设计了一种基于三角形和圆形孔的双晶格光子晶体面发射激光器（PCSEL）。在该设计中，首次提出将 porous-GaN 作为 GaN-PCSEL 的包层，该材料具有较低折射率以及与 GaN 高质量无应力同质外延的特性。研究中采用了有限差分时域（FDTD）、平面波展开（PWE）和严格耦合波分析（RCWA）方法。我们的仿真在保持低阈值增益的同时，实现了高达 50 cm-1 的辐射常数和超过 1 W/A 的斜率效率。我们系统研究了填充因子、蚀刻深度和孔位移对 PCSEL 性能的影响。结果表明，增加填充因子会提高辐射常数和斜率效率。非对称孔图案

英文摘要We have theoretically designed a double-lattice photonic crystal surface-emitting laser (PCSEL) based on triangular and circular holes. In the design, porous-GaN which has the properties of lower refractive index and high quality stress-free homo-epitaxy with GaN, was first proposed to be the cladding layer for GaN-PCSEL. The finite difference-time domain (FDTD), the plane wave expansion (PWE), and the rigorous coupled-wave analysis (RCWA) method were employed in the investigation. Our simulations achieved a radiation constant of up to 50 cm-1 and a slope efficiency of more than 1 W/A while maintaining a low threshold gain. We conducted a systematic study on the effects of the filling factor, etching depth, and holes shift, on the performance of the PCSEL. The findings indicate that increasing the filling factor improves the radiation constant and slope efficiency. Asymmetric hole patter

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：CWT / FDTD。
- 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 · Applied Physics Letters · 2026-06-15 · Zhiwei Sun, Bolin Zhou, Yuzhen Zheng, Yongchen Miao · 新论文 2026-06-19 · 相关度 40.5

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使用无再生长方法制造的室温蓝色 GaN 光子晶体面发射激光器（PCSEL）二极管的成功实现。通过采用带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发射。该器件以 5.2 kA/cm2 的阈值电流密度工作，并发射高斯形光束，其光束发散角异常低，测得为 1.15 mrad（0.066°）。此外，三角形空气孔的对称性破缺特性强制产生垂直于三角形长边的稳定线偏振。这项工作表明，可以使用非再生长制造工艺和简单孔几何结构实现高光束质量蓝色 PCSELs，为高性能蓝色激光源铺平道路。

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.

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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Semantic Scholar · Photonics · 2024-01-01 · Junhong Liu, Yunfei Xu, Rusong Li, Jinchuan Zhang · 新论文 2026-06-13 · 相关度 48.5

英文原题High-Power Terahertz Photonic Crystal Surface-Emitting Laser with High Beam Quality

中文摘要光子晶体面发射激光器（PCSEL）因其远场发散角小和输出功率高的优势而受到广泛关注。在这里，我们报道了一种通过优化吸收边界条件并引入对称分布电极而实现的高光束质量高功率太赫兹（THz）光子晶体激光器。展示了 3.4 THz 的单模面发射，最大峰值输出功率为 50 mW。同时，实现了具有 C6 对称性的高度对称远场图样和小发散角。在该器件中，实现了稳定单模运行、高光束质量和高输出功率的集成，这可能对实际应用具有重要意义。

英文摘要The photonic crystal surface-emitting laser (PCSEL) has attracted much attention due to the advantages of a small far-field divergence angle and high output power. Here, we report a high-power terahertz (THz) photonic crystal laser with high beam quality through the optimization of the absorption boundary condition and the introduction of the symmetrically distributed electrodes. Single-mode surface emission at 3.4 THz with the maximum peak output power of 50 mW is demonstrated. Meanwhile, a high symmetric far-field pattern with C6 symmetry and a small divergence angle is achieved. In this device, the integration of the stable single-mode operation, high beam quality and high output power is realized, which may have great significance for practical applications.

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：适合沉淀成验证指标或参数先验，尤其是 far field / divergence angle。

今日必看：优先判断是否进入 PCSEL / CWT / 仿真建模文献库。

OpenAlex · 2025-05-30 · Mingsen Pan, Chhabindra Gautam, Yudong Chen, Ming Zhou · 新论文 2026-06-09 · 相关度 44.0

英文原题Power and brightness scaling in coherently coupled PCSEL arrays

中文摘要我们报道了一种相干光子晶体面发射激光器（PCSEL）阵列的新型设计，通过在横向方向上被动耦合紧凑光子晶体腔实现。实验表征结果显示，我们在 InGaAs/GaAs 多量子阱（MQW）平台上制造的激光器阵列具有高光束质量和相干性。

英文摘要We report a novel design of coherent photonic crystal surface-emitting laser (PCSEL) array by passively coupling compact photonic crystal cavities in the lateral directions. Experimental characterization results show high beam quality and coherency from our fabricated laser array on InGaAs/GaAs multiple quantum well (MQW) platform.

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：适合沉淀成验证指标或参数先验，尤其是 quantum well。

今日必看：优先判断是否进入 PCSEL / CWT / 仿真建模文献库。

Semantic Scholar · International Semiconductor Laser Conference · 2024-01-01 · M. Pan, C. Gautam, Yudong Chen, Thomas J. Rotter · 新论文 2026-06-09 · 相关度 44.3

英文原题High Brightness Coherent Photonic Crystal Surface-Emitting Laser Arrays

中文摘要我们报道了一种相干光子晶体面发射激光器（PCSEL）阵列的新型设计，通过在横向方向上被动耦合紧凑光子晶体腔实现。实验表征结果显示，我们在 InGaAs/GaAs 多量子阱（MQW）平台上制造的激光器阵列具有高光束质量和相干性。

英文摘要We report a novel design of coherent photonic crystal surface-emitting laser (PCSEL) array by passively coupling compact photonic crystal cavities in the lateral directions. Experimental characterization results show high beam quality and coherency from our fabricated laser array on InGaAs/GaAs multiple quantum well (MQW) platform.

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：适合沉淀成验证指标或参数先验，尤其是 quantum well。

今日必看：优先判断是否进入 PCSEL / CWT / 仿真建模文献库。

arXiv · 2026-07-01 · 新论文 2026-07-05 · 相关度 11.0

英文原题On-Demand Coherent Nanolaser Metalens and Beam Steering Enabled by Physics-Informed Neural Networks

中文摘要人工智能与物理建模的结合为加速有源纳米光子器件的设计提供了一条变革性路径。在这里，我们提出 NanoPhotoNet-Lase，这是一个物理信息神经网络（PINN）框架，将激光发射的电磁方程和速率方程直接嵌入其学习过程中，以加快超表面纳米激光器的设计。通过将 Maxwell 矢量 Helmholtz 方程与染料增益介质的四能级粒子数动力学耦合，该模型实现了由物理引导的光学响应预测，从而能够在任意纳米结构几何形状和材料配置下快速估算激光阈值。利用高折射率超表面腔，NanoPhotoNet-Lase 模型识别出支持准连续域束缚态（BICs）的优化几何结构，这些结构具有强约束和高 Q factor。预测的 las

英文摘要The integration of artificial intelligence with physical modeling offers a transformative route for accelerating the design of active nanophotonic devices. Here, we present NanoPhotoNet-Lase, a physics-informed neural network (PINN) framework that embeds the electromagnetic and rate equations of lasing directly into its learning process to expedite the design of metasurface nanolasers. By coupling Maxwell's vector Helmholtz equation with the four-level population dynamics of dye gain media, the model achieves physics-guided prediction of optical responses, enabling rapid estimation of lasing thresholds across arbitrary nanostructure geometries and material configurations. Using high-index metasurfaces cavity, the NanoPhotoNet-Lase model identifies optimized geometries supporting quasi-bound states in the continuum (BICs) with strong confinement and high-quality factors. The predicted las

为什么与你有关
为什么与你有关：
- 主线关联：更偏nanophotonics，可作为 PCSEL 周边器件物理或数值方法补充。
- 可用线索：AI 代理模型/逆向设计。
- 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。

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 · 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 层组成 Bragg 反射镜，并带有一个填充尿液的中心缺陷腔，在其中于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表明，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，共振仍然狭窄且定义良好，显示出良好的制造鲁棒性。

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。