2026-07-15

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表面发射激光器（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电结构来形成准光子晶体层。我们展示了埋置介电 QPCSEL 在室温下、发射波长为 1.5 μm 的光泵浦激光发射。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。我们的埋置介电方案能够实现光子晶体的固态集成，同时在外延半导体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.

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 · 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

中文摘要连续体束缚态（BIC）为光子晶体（PhC）激光器赋予超高品质因子，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，可通过各种对称性扰动实现对 PhC 激光器的偏振控制。然而，由于真实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 PhC 激光发射的单片式偏振工程。作为概念验证，我们展示了一种紧凑型准 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。

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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成功实现的一种室温蓝光 GaN 光子晶体表面发射激光器（PCSEL）二极管。通过采用具有改进型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线偏振方向稳定地垂直于三角形的长边。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.

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 · 2024-01-01 · Chhabindra Gautam, Mingsen Pan, Yudong Chen, Thomas J. Rotter · 新论文 2026-06-09 · 相关度 40.5

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。我们制备的 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.

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 · 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新型相干光子晶体表面发射激光器（PCSEL）阵列设计，通过在横向上无源耦合紧凑型光子晶体腔实现。实验表征结果表明，我们在 InGaAs/GaAs 多量子阱（MQW）平台上制备的激光器阵列具有高光束质量和高相干性。

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。

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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 谐振腔激光器的行为与其晶胞轮廓密不可分。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的审慎人工选择。这种做法的缺点在于，它丢弃了与目标函数（激光器的物理响应）有关的信息。为解决这一问题，我们采用基于梯度的方法，将计算设计任务分为两个步骤，分别涉及用于光子本征模的二维本征值问题（建模）和计算图（梯度传播）：（i）通过仿真进行前向传播，以预测光子晶体表面发射激光器（PCSEL）的行为（远场和模式品质因子）；（ii）执行反向传播步骤，计算（用户）定义的代价函数的梯度，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

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。

今日必看：优先判断是否进入 PCSEL / CWT / 仿真建模文献库。

OpenAlex · 2024-09-29 · Mingsen Pan, Chhabindra Gautam, Yudong Chen, Thomas J. Rotter · 新论文 2026-06-09 · 相关度 44.0

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

中文摘要我们报道了一种新型相干光子晶体表面发射激光器（PCSEL）阵列设计，通过在横向上无源耦合紧凑型光子晶体腔实现。实验表征结果表明，我们在 InGaAs/GaAs 多量子阱（MQW）平台上制备的激光器阵列具有高光束质量和高相干性。

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 · 2026-07-11 · 新论文 2026-07-14 · 相关度 8.4

英文原题Mid-Infrared Single-Photon Detection via Enhanced Cross-Phase Modulation in Topology-Optimized Epsilon-Near-Zero Dual-Wavelength Nanocavities

中文摘要我们采用具有吸收损耗的开放式谐振纳米结构的格林张量量子化理论，研究集成于双波长纳米腔内、具有有效非线性极化率 $χ^{(3)}(ω)$ 的纳米尺度 Kerr 型近零介电常数（ENZ）材料中的单光子水平交叉相位调制（XPM）过程。我们得到了混合纳米腔中可实现的 XPM 频移的一般解析公式，该纳米腔可同时俘获波长为 1.5 $μ$m 的经典探测（信号）光束和波长为 3 $μ$m 的单光子泵浦。针对室温下的中红外光子探测，我们全面分析了量子非破坏模式下单光子探测的基本极限，其中在周围的硅（Si）环境中嵌入了一小块具有 ENZ 增强 Kerr 型非线性的高迁移率氧化镉（CdO）纳米尺度区域

英文摘要We use the Green's tensor quantization theory for open resonant nanostructures with absorption losses to study the cross-phase modulation (XPM) process at the single photon level in nanoscale Kerr-type epsilon-near-zero (ENZ) materials with an effective nonlinear susceptibility $χ^{(3)}(ω)$ integrated inside dual-wavelength nanocavities. We obtain general analytical formulas for the achievable XPM frequency shift in a hybrid nanocavity that simultaneously traps a classical probe (signal) beam at 1.5 $μ$m and single photon pump at 3 $μ$m wavelengths. By focusing on mid-infrared photon detection at room temperature, we present a comprehensive analysis of the fundamental limits for single photon detection in the quantum nondemolition modality for a nanoscale region of high mobility cadmium oxide (CdO) with ENZ-enhanced Kerr-type nonlinearity embedded in a surrounding silicon (Si) environmen

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