波长尺度模体积的1550纳米通信波段超紧凑拓扑光子晶体彩虹纳米激光器

来自科研团队的研究人员针对多波长单模相干发射的集成难题，开展了拓扑光子晶体彩虹纳米激光器研究，成功在1550 nm波段实现了波长尺度模体积的彩虹态单模发射，其自由光谱范围可调、温度稳定性强，并展示了70 nm光谱调谐能力及64个连续单模激射峰。该突破为片上波分复用(WDM)和光互连提供了纳米级多波长光源解决方案。

　　

拓扑彩虹捕获技术能够实现多频率拓扑保护光场的空间分离与局域，为在单一纳米器件内获得鲁棒的多波长单模相干发射提供了前瞻性方案。本研究实验展示了工作在1550纳米(nm)通信波段的超紧凑拓扑光子晶体(Photonic Crystal)彩虹纳米激光器。具体而言，研究人员在一维拓扑彩虹纳米激光器中实现了具有可控自由光谱范围(Free Spectral Range)和波长尺度模体积(Mode Volume)的类彩虹单模发射，该器件在宽温范围内展现稳定的彩虹光谱发射特性，并具备约70 nm的光谱调谐能力。此外，团队在极小的器件尺寸内成功制备了二维拓扑彩虹纳米激光器，其宽谱彩虹特性可产生64个连续调谐的单模激射峰。这项工作为在单一器件内实现鲁棒、纳米尺度的多波长单模相干发射提供了创新途径，为超紧凑高通量数据处理系统（包括片上波分复用(Wavelength-Division-Multiplexing, WDM)技术和光互连(optical interconnects)应用）奠定了关键技术基础。

作者声明无利益冲突。