激光器的发明加深了人们对光与物质相互作用的认识,并对现代科学与技术的发展起到了巨大的推动作用。至激光器发明以来,激光微型化始终是一个重要的研究方向。近日,北京大学马仁敏等实验发现了拓扑能带反转光场限制效应,将拓扑态的利用由拓扑边缘态扩展至拓扑体态,并基于此实现了一种高性能的拓扑体态激光器。这种新型激光器直径只有数微米,具有良好的垂直发射方向性, 窄线宽,单横模、单纵模,能够在室温下以千瓦每平方厘米阈值稳定工作,单模输出边模抑制比超过36 dB。这些性能与商业化激光二极管相当,根据IEEE以及相关工业标准,指标满足多数应用领域需求。作者认为这种体相拓扑效应将在近场光谱,固态照明,自由空间光学传感和通信中得到应用。(本文参考北京大学物理学院官网)
Zeng-Kai Shao, Hua-Zhou Chen, Suo Wang, Ren-Min Ma*, et al. A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection. Nat. Nanotech., 2019
DOI: 10.1038/s41565-019-0584-x