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Hyperuniform disordered terahertz quantum cascade laser

机译:超均匀无序太赫兹量子级联激光器

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摘要

Laser cavities have been realized in various different photonic systems. One of the forefront research fields regards the investigation of the physics of amplifying random optical media. The random laser is a fascinating concept because, further to the fundamental research investigating light transport into complex media, it allows us to obtain non-conventional spectral distribution and angular beam emission patterns not achievable with conventional approaches. Even more intriguing is the possibility to engineer a priori the optical properties of a disordered distribution in an amplifying medium. We demonstrate here the realization of a terahertz quantum cascade laser in an isotropic hyperuniform disordered distribution exhibiting unique features, such as the presence of a photonic band gap, low threshold current density, unconventional angular emission and optical bistability.
机译:在各种不同的光子系统中已经实现了激光腔。最前沿的研究领域之一是放大随机光学介质的物理学研究。随机激光是一个引人入胜的概念,因为除了研究将光传输到复杂介质中的基础研究之外,它还使我们可以获得常规方法无法实现的非常规光谱分布和角光束发射模式。更有趣的是,可以预先设计放大介质中无序分布的光学特性。我们在这里展示了在各向同性超均匀无序分布中实现的太赫兹量子级联激光器的实现,这些分布具有独特的特征,例如光子带隙的存在,低阈值电流密度,非常规的角度发射和光学双稳性。

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