萨本栋讲坛之104期

题     目:   拓扑光子晶体微腔中的Purcell效应与低阈值激光

主  讲 人: 许秀来 研究员  中国科学院物理研究所

时间地点： 2020年12月11日（周五）下午14：30，物理楼552

主讲人简介：许秀来，中国科学院物理研究所研究员、课题组长。2005年于剑桥大学卡文迪许实验室获得博士学位，随后在日立剑桥实验室先后担任博士后研究员、终身研究员和高级研究员，同时兼任剑桥大学Clare Hall学院的Research Fellow。2011年入选中国科学院“人才引进计划”, 2020年获得国家杰出青年基金，英国物理学会会士。主要研究半导体纳米体系的低维光电物理与器件，探索其在量子信息处理与自旋电子学中的应用。在Nature Physics, Physical Review Letters, Nano Letters, Light: Science & Applications和Laser & Photonics Review等杂志发表文章100余篇。

摘    要：我们利用二阶拓扑光子晶体上的拓扑角态实现了低阈值的拓扑激光，并通过与单量子点集成实现了单量子点与拓扑角态的弱耦合。基于拓扑角态，我们设计并优化了二维拓扑光子晶体微腔，它具有高品质因子和低模式体积。在实验上，一方面我们利用具有高点密度的量子点作为增益，实现了低阈值的拓扑激光，其阈值约为1 μW，比目前利用拓扑边界态的拓扑激光小三个数量级，为纳米拓扑光学器件的发展和片上集成奠定了基础。另一方面，我们将拓扑微腔与低点密度的量子点集成，观测到单量子点共振时荧光强度增强了约4倍，同时通过测量荧光寿命观测到了自发辐射速率约1.3倍的增强，从而证实了单量子点与拓扑角态的弱耦合，为之后研究拓扑量子光学界面打下了基础。