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非欧光子学应用的莫比乌斯带微激光器

物理学 2022-09-24 23:59:12

由Phys的Ingrid Fadelli创作

(同organic)有机 莫比乌斯带微激光器的扫描电子显微镜图像

信用:宋等

光子学是技术发展的一个分支,专门研究制造能够产生、探测或操纵光的设备

最近,巴黎萨克莱大学的研究人员为一个新的光子学子领域创造了一个新的术语,叫做非欧几里德光子学

在《物理评论快报》发表的一篇论文中,该团队介绍了可以用作非欧几里德光子学测试床的新设备

这些器件是微激光器,其中激光腔是曲面

特别是,他们研究了称为莫比乌斯带的单侧不可定向表面

“我们的项目始于10年前的博士

D

克莱门特·拉法格的论文,”进行这项研究的研究人员之一梅勒妮·勒本塔尔告诉《物理》

(同organic)有机

“当时,我们在基于2D聚合物的微激光器及其作为量子混沌平台的应用方面拥有丰富的专业知识

我们想探索第三维度,因为我们期望有许多不同的特征和各种各样的动力学行为,特别是关于激光模式的对称类别和它们的偏振特征

" 在过去的研究中,Lebental和她的同事与包括I教授在内的世界各地的研究人员合作,评估了3D制作微激光器的技术

ITMO街的丹尼修克

彼得堡和J教授

佐治亚理工学院的佩里

然而,为了制造他们最近论文中提出的微型激光器,他们使用了一家名为Nanoscribe的公司开发的商用机器

“我们首先研究了立方体,然后研究了3D法布里-珀罗腔和金字塔,”Lebental说

“最终,我们意识到制造类似表面的空腔是可能的,这意味着3D空腔,但厚度很小(约1微米)

我们开始试验莫比乌斯带,因为它有着奇特的拓扑结构

" Lebental和她的同事利用一个样本,创造了几十个不同形状和大小的微型激光器

他们采用的制造方法有效且易于复制,因此可用于制造许多性能良好的微激光器

他们的设备发出红光,并使用绿色脉冲激光激发

Lebental解释说:“我们开发了几种表征激光发射的装置,特别是3D测角仪,以良好的空间分辨率收集3D发射模式。”

“在我们最近的PRL论文中,我们用一种称为迹公式的理论工具分析了激光光谱,这为识别混沌的量子特征提供了一种半经典的方法

" 激光光谱的傅里叶变换的骨架由周期性的经典轨迹组成

例如,对于像莫比乌斯带这样的曲面,作者推测这些周期性经典轨迹实际上是测地线

测地线是曲面上两点之间的最短路径,在欧氏空间中是一条直线

“我们的主要成就是制造了莫比乌斯带微激光器,”勒本塔尔说

“据我所知,这是第一次制造这样的空腔

此外,我们的腔体质量非常高,其再现性也很高

简而言之,我们证明了激光模式位于周期性测地线

" 微型激光器的三维制造可能是新光子技术发展的关键一步

为了描述这个新兴的研究领域,Lebental和她的同事创造了“非欧几里德光子学”这个术语

“他们相信在这个领域很快会有新的理论和实验结果;例如,揭示新型微激光器的偏振特性和模式多样性

“我们希望其他人会想调查这个新的研究领域,”Lebental补充道

“我们现在正计划在非欧几里德光子学领域进行进一步的研究;例如,研究比莫比乌斯带更简单的腔体形状,可以更容易地计算周期性测地线

对于非欧几里德光子学,必须重新审视通常的光子学理论,我认为这一新的工作领域非常令人兴奋,因为仍有许多东西有待发现

"

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