Room temperature lasing from optically pumped single defect in a
two-dimensional photonic bandgap crystal is illustrated. The high Q
optical microcavities are formed by etching an array of air holes into a
half wavelength thick multiquantum well waveguide. Defects in the
two-dimensional photonic crystal or used to support highly localized
optical modes with volumes ranging from 2 to 3 (.lambda./2n).sup.3.
Lithographic tuning of the air hole radius and the lattice spacing is used
to match the cavity wavelength to the quantum well gain peak, as well as
to increase cavity Q. The defect lasers were pumped with 10-30 nsec pulse
of 0.4-1 percent duty cycle. The threshold pump power was 1500 milliwatts.
The confinement of the defect mode energy to a tiny volume and the
enhancement of the spontaneous emission rate make the defect cavity an
interesting device for low threshold, high spontaneous emission coupling
factor lasers, and high modulation rate light emitting diodes. Optic
structures formed from photonic crystals also hold promise due to the
flexibility of their geometries. Lithographic methods may be employed to
alter the photonic crystal geometry so as to tune device characteristics.
The integration of densely packed photonic crystal waveguides, prisons,
and light sources integrated on a single monolithic chip is made possible.
Lithographically defined photonic crystal cavities may also find use in
some material systems as an alternative to epitaxially grown mirrors, such
as for long wavelengths vertical cavity surface emitting lasers (VCSEL)
and GaN based devices.
La température ambiante lasing du défaut simple optiquement pompé dans un cristal photonic bidimensionnel de bandgap est illustrée. Les hauts microcavities optiques de Q sont constitués en gravant à l'eau-forte un choix de trous d'air dans un guide d'ondes épais de puits de multiquantum de demi de longueur d'onde. Les défauts dans le cristal photonic bidimensionnel ou employés pour soutenir ont fortement localisé des modes optiques avec des volumes s'étendant de 2 à 3 (l'accord lithographique de lambda./2n).sup.3. du rayon de trou d'air et de l'espacement de trellis est employé pour assortir la longueur d'onde de cavité à la crête de gain de puits de quantum, aussi bien qu'à la cavité Q d'augmentation. Les lasers de défaut ont été pompés avec l'impulsion de 10-30 nanoseconde du coefficient d'utilisation de 0.4-1 pour cent. La puissance de pompe de seuil était de 1500 milliwatts. L'emprisonnement de l'énergie de mode de défaut à un volume minuscule et le perfectionnement du taux spontané d'émission font à la cavité de défaut un dispositif intéressant pour le bas seuil, les hauts lasers spontanés de facteur d'accouplement d'émission, et les hautes diodes luminescentes de taux de modulation. Les structures optiques ont formé des cristaux photonic jugent également la promesse due à la flexibilité de leurs geometries. Des méthodes lithographiques peuvent être utilisées pour changer la géométrie en cristal photonic afin d'accorder des caractéristiques de dispositif. L'intégration des guides d'ondes en cristal photonic en masse emballés, des prisons, et des sources lumineuses intégrées sur un morceau monolithique simple est rendue possible. Les cavités en cristal photonic lithographique définies peuvent également trouver l'utilisation dans quelques systèmes matériels en tant que miroirs épitaxial développés d'une alternative, comme pour les lasers d'émission extérieurs de longue cavité verticale de longueurs d'onde (VCSEL) et les dispositifs basés par GaN.
