拓扑半导体激光器研究进展

受凝聚态物理中拓扑相概念的启发,拓扑光子学这一研究领域应运而生.它提供了一种新颖的光场调控机制:缺陷免疫且背散射抑制的边界输运、自旋轨道依赖的选择性传输、高维度光场调控等.同时,拓扑边界态、拓扑角态和拓扑缺陷态的发现推动着拓扑半导体激光器的产生和发展.本文回顾了拓扑半导体激光器的研究进展,分析了各种拓扑半导体激光器的原理和结构,以及拓扑边界态、角态和缺陷态的物理基础.相比拓扑边界态和拓扑角态,基于拓扑缺陷态的谐振腔具有大自由光谱范围、小远场发散角以及矢量光场输出等特性,对应的拓扑半导体激光器功率更高,鲁棒性更好.拓扑半导体激光器对激光雷达、激光打印、光子集成等应用具有深远的影响.