Институт теоретической физики им Л.Д. Ландау

Сектор квантовой мезоскопики

Наши адреса:
142432, г. Черноголовка Моск. обл.
просп. акад. Семенова, д. 1а
119334, Москва
ул. Косыгина, д.2
Телефон: (495) 702-93-17
Факс: (495) 702-93-17
Телефон: (495) 137-32-44
Факс: (495) 938-20-77
e-mail: qmeso@itp.ac.ru
Направления исследований
  • Мезоскопические электронные системы
  • Cверхпроводящие гибридные структуры
  • Квантовые фазовые переходы
  • Спинтроника
  • Двумерный электронный газ. Квантовый эффект Холла
  • Квантовый магнетизм и системы с "топологическим порядком"
  • Физика квантовых вычислений
Недавние семинары
Семинар сектора квантовой мезоскопики, пятница 18 января 2019 г., ИТФ, 15:00

Н.Е. Нефедкин, А.А. Зябловский, Е.С. Андрианов, А.А. Пухов, А.П. Виноградов (ВНИИ Автоматики им. Н.Л. Духова)

Кооперация мод в двумерных плазмонных лазерах с распределенной обратной связью

Исследована динамика плазмонного лазера с распределенной обратной связью (DFB лазера) на основе двумерной перфорированной металлической плёнки. Для такой структуры можно выделить два характерных типа мод. К первому из них относятся моды, частота которых находится в разрешённой зоне, имеющие большие излучательные потери и высокий порог генерации (светлые моды). Ко второму типу относятся моды, частота которых находится на краю разрешенной зоны, имеющие низкие излучательные потери и низкий порог генерации (тёмные моды). Показано, что когда пятно накачки меньше размера поверхности DFB лазера, нелинейное взаимодействие между модами периодической плазмонной структуры через активную среду приводит к новому эффекту, а именно к кооперации мод [1]. Кооперация мод проявляется как генерация светлых мод с высокими потерями вместо генерации темных мод с низкими потерями. Показано, что этот эффект имеет место в двумерных DFB лазерах и не проявляется в одномерных DFB лазерах. Взаимодействие светлых мод возникает из-за неортогональности лазерных мод в области накачки, где светлые моды становятся синхронизированными по фазе. Как следствие, возникает их конструктивная интерференция. Продемонстрировано, что вследствие кооперации мод имеет место уширение диаграммы направленности выше порога генерации, что наблюдалось в недавних экспериментах [2].

[1] N.E. Nefedkin, A.A. Zyablovsky, E.S. Andrianov, A.A. Pukhov, and A. P. Vinogradov, ACS Photonics 2018 5(8): p. 3031-3039.
[2] Tenner, V.T., M.J.A. de Dood, and M.P. van Exter, Measurement of the phase and intensity profile of surface plasmon laser emission. ACS Photonics, 2016. 3: p. 942−946.