基于二氧化钒的热控制脉冲波导激光

利用二氧化钒(VO_2)的饱和吸收性质,通过消逝场吸收的方式对波导激光进行调节,实现了皮秒脉冲激光输出;通过控制VO_2的温度可对输出激光的脉冲宽度、重复频率和能量等进行调控。在VO_2薄膜从绝缘相过渡到金属相期间,通过测量复合光波导(掺杂钇铝石榴石波导表面附着VO_2)的激光输出,可直接观察到VO_2的可饱和吸收性质。VO_2薄膜与波导模式这两者之间通过消逝场相互作用,使得VO_2对光的吸收显著增加。受益于VO_2独特的热驱动光学性质,在1064nm处,波导激光在皮秒脉冲和连续波机制间可有效切换。由于VO_2薄膜可饱和吸收的热滞特征,通过冷却或加热处理,在相同的温度条件下,复合波导可产生连续激光和皮秒脉冲激光。这项研究为在芯片级平台上实现热控制有源集成光源提供了一种方法。