通过有机晶体异质结实现的手性偏振光子芯片

《Materials Horizons》：Chiral-polarized photonic chips via organic crystal heterojunctions

有机光子学领域通过晶格匹配外延生长与可控分步结晶制备有机枝晶异质结构（OBHs），主链为激光增益介质，分支为高效波导的受体分子，固定角度对齐激发偶极矩实现有机激光与复杂波导功能整合，圆偏振激发下主链激光发射g值0.05，分支旋光传输g值0.03。OBH结构设计为圆偏振激光器提供新策略，推动旋光光子芯片研究。

　　

有机光子学是一个充满活力的研究领域，它利用有机小分子和聚合物的独特光学性质，在显示器、传感器和量子通信方面具有巨大的应用潜力。然而，单一组分材料越来越难以满足复杂光学功能的需求。在这项研究中，我们通过结合晶格匹配的外延生长和受控的逐步结晶过程，制备了有机分支异质结构（OBHs）。该结构以激光增益介质作为主链，分支由具有高效波导特性的能量受体分子构成。主链与分支之间的激发偶极矩以固定的、明确的角度对齐，从而实现了有机激光材料与复杂波导功能的集成，同时保持了优异的偏振保持性能。在圆偏振光激发下，该异质结构从主链部分显示出显著的圆偏振激光发射（|g_lum| = 0.05），并从分支部分实现手性传输（|g_lum| = 0.03）。我们的工作表明，OBH结构的合理设计为圆偏振激光器设计提供了一种创新策略，并为手性光子芯片的研究开辟了新的途径。