半导体纳米激光器的阈值
摘要：纳米激光器的兴起是基于具有深亚波长光束限的新型介质腔体，提供了大的光-物质耦合率和接近于单位的自发辐射因子η。这些特征要求重新考虑确定激光阈值的标准方法。在这里，我们提出了一个新的阈值定义，考虑到当η很大时光子的循环利用过程。当光子循环利用的阈值降低到宏观激光器的增益和损耗之间的经典平衡时，但当η接近于单位时会出现定性和定量差异。通过使用标准的Langevin方法和更基本的随机模拟方案来分析随着电流增加而光子统计量的演变。我们展示了具有光子循环利用阈值的结果一致地标志着第二阶强度相关函数g^(2)(0)向相干激光光发生变化的起点，不论激光器大小，甚至单个发射器的情况。相比之下，其他阈值定义可能会预测发光二极管中的激光。这些结果解决了从宏观到纳米尺度的激光转变的基本问题，并为有关激光阈值的长期争论提供了统一的概述。
作者：Marco Saldutti, Yi Yu, and Jesper M{o}rk
论文ID：2305.15888
分类：Optics
分类简称：physics.optics
提交时间：2023-09-01