亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Integrated Lasers with Transition-Metal-Dichalcogenide Heterostructures: Analysis and Design Utilizing Coupled-Mode Theory for Two-Dimensional Materials

纳米光子学 激光器 异质结 光电子学 光子学 材料科学 谐振器 半导体激光器理论 光学腔 物理 半导体 光学
作者
Γεώργιος Νούσιος,Thomas Christopoulos,Odysseas Tsilipakos,Emmanouil E. Kriezis
出处
期刊:Physical review applied [American Physical Society]
卷期号:19 (6) 被引量:10
标识
DOI:10.1103/physrevapplied.19.064027
摘要

We assess the continuous-wave and dynamic performance of a photonic laser cavity consisting of a silicon-rich-nitride-on-insulator disk resonator overlaid with a transition-metal dichalcogenide (TMD) bilayer heterostructure (${\mathrm{WSe}}_{2}/{\mathrm{Mo}\mathrm{S}}_{2}$) acting as the gain medium. The optically pumped TMD heterostructure fosters an interlayer exciton with long radiative recombination lifetime, providing light emission in the near-infrared ($\ensuremath{\sim}1130$ nm). Following a meticulous design process, we propose a silicon-on-insulator-compatible, monolithically integrated optical source capable of emitting milliwatt power inside an integrated waveguide, featuring a low pump-power threshold of $\ensuremath{\sim}16\phantom{\rule{0.2em}{0ex}}{\mathrm{kW}/\mathrm{cm}}^{2}$, and exhibiting an estimated total quantum efficiency of approximately 1.7%. The proposed laser cavity is analyzed and designed using a rigorous theoretical framework based on perturbation theory and temporal coupled-mode theory, capable of treating nanophotonic cavities of any geometry and material composition comprising both bulk and/or sheet gain media. The framework is built upon fundamental electromagnetic and semiclassical gain equations, rendering it general and adaptable to different cavity configurations and gain-media descriptions. It constitutes a powerful tool for the efficient analysis of contemporary micro- and nanophotonic semiconductor lasers, since it is capable of predicting fundamental laser characteristics, providing design directives, deriving continuous-wave design metrics, and evaluating the dynamic response of realistic laser cavities.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
辰昜完成签到,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
常有李完成签到,获得积分10
47秒前
48秒前
Bin发布了新的文献求助10
54秒前
科研通AI5应助Bin采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
kmzzy完成签到,获得积分10
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
大个应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
5分钟前
JJ完成签到 ,获得积分0
6分钟前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
6分钟前
Bin发布了新的文献求助10
6分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
6分钟前
量子星尘发布了新的文献求助100
8分钟前
小马甲应助miku1采纳,获得10
8分钟前
8分钟前
miku1发布了新的文献求助10
8分钟前
8分钟前
jueshadi完成签到 ,获得积分10
8分钟前
xiaozou55完成签到 ,获得积分10
8分钟前
Bin发布了新的文献求助10
9分钟前
Artin完成签到,获得积分10
9分钟前
9分钟前
mszalajko发布了新的文献求助10
9分钟前
科研通AI2S应助ZBB采纳,获得10
9分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
9分钟前
9分钟前
nuliguan完成签到 ,获得积分10
10分钟前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Semantics for Latin: An Introduction 1099
Biology of the Indian Stingless Bee: Tetragonula iridipennis Smith 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 740
2024-2030年中国石英材料行业市场竞争现状及未来趋势研判报告 500
镇江南郊八公洞林区鸟类生态位研究 500
Thermal Quadrupoles: Solving the Heat Equation through Integral Transforms 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4143077
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3679267
关于积分的说明 11627777
捐赠科研通 3372608
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1852426
邀请新用户注册赠送积分活动 915187
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 829686