2026-07-09

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 34.1

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入式介电结构来形成准光子晶体层。我们展示了埋入式介电 QPCSEL 在室温下的光泵浦激射，发射波长为 1.5 μm。QPCSEL 用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。我们的埋入式介电方法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。

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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（PCSELs）通过引入光子晶体谐振器实现大面积相干振荡，从而实现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，包括光束转向、高速调制和窄线宽运行。作为进一步扩展 PCSELs 功能的一种有前景的方法，考虑了由外部反射器诱导的自注入光反馈；此前在传统半导体激光器中已经报道该方法可实现线宽变窄和调制带宽扩展。在本文中，我们开发了一种能够分析具有外部光反馈的 PCSELs 的数值方法，并基于该框架对其激射特性进行了理论研究。首先，我们表明激射 mo

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

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：适合沉淀成验证指标或参数先验，尤其是 divergence angle。

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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 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）赋予超高质量因子，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来实现。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。

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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无再生长方法制备的室温蓝色 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，其光束发散角极低，测得为 1.15 mrad（0.066°）。此外，三角形空气孔的对称性破缺性质强制产生垂直于三角形长边的稳定线偏振。本工作表明，可以使用具有简单孔几何形状的非再生长制备工艺实现高光束质量的蓝色 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
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- 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。
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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单元胞轮廓密不可分。因此，设计过程中过大的一部分不幸地依赖于对介电常数轮廓的审慎手动选择。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协议来弥补这一点，该协议将计算设计任务分为两个步骤，即二维光子本征模本征值问题（建模）与计算图（梯度传播）之间的两个步骤：（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 Q factor），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单元胞设计。该 perfor

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 · 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。该超表面被设计用于在特定衍射角产生左旋和右旋圆偏振。实验结果表明，实现了每个偏振信道 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.

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OpenAlex · 2026-06-05 · Yutong Di, Yi-Xiang Wang, Bojian Wang, Haoyu Chang · 新论文 2026-06-09 · 相关度 38.7

英文原题Design of high-slope-efficiency quantum dot photonic crystal surface-emitting lasers with metal reflector

中文摘要我们提出了一种利用金属反射镜的量子点光子晶体面发射激光器（QD-PCSEL）设计。通过调节 p 包层厚度、引入氧化物层并使用 GaInP 作为 p 包层，QD-PCSEL 的斜率效率得到大幅增强。采用三维有限差分时域方法研究了 p 包层厚度和光子晶体（PC）层对斜率效率的影响。仿真结果表明，在填充因子为 22%、PC 层厚度为 420 nm、p 包层厚度为 1.3 μm 时，所设计的 QD-PCSEL 实现了 267 mW/A 的斜率效率。与已报道的实验结果相比，这代表了约 20 倍的提升。

英文摘要We present the design of a quantum dot photonic crystal surface-emitting laser (QD-PCSEL) utilizing a metal reflector. By adjusting the p-cladding layer thickness, incorporating an oxide layer, and using GaInP as the p-cladding layer, the slope efficiency of the QD-PCSEL is greatly enhanced. The influence of the p-cladding layer thickness and the photonic crystal (PC) layer on the slope efficiency was investigated using the three-dimensional finite-difference time-domain method. Simulation results demonstrate that with a fill factor of 22%, a PC layer thickness of 420 nm, and a p-cladding layer thickness of 1.3 μm, the designed QD-PCSEL achieves a slope efficiency of 267 mW/A. This represents an approximately 20-fold improvement compared to reported experimental results.

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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。我们制备的 GaAs 基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.

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