All-Optical Control of Vortex Lasing in Silicon–Organic Lattices

激光阈值 材料科学 光电子学 涡流 纳米技术 物理 波长 热力学
作者
Xinyu Gao,Guanyue Zhao,Mengyuan Song,Xianyu Ao
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:24 (35): 10943-10948 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c02836
摘要

This paper reports a silicon–organic hybrid lattice that can lase with vortex emission and allow all-optical control. We combine an array of amorphous silicon nanodisks with gain from dye molecules in organic solvents to generate vortex lasing from bound states in the continuum under pulsed optical pumping. Irradiating the device with an additional continuous wave green laser beam can cause optical heating in silicon and lead to negative change in the refractive index of the organic solvents; meanwhile, the green laser beam can provide additional gain. Dynamic tuning of the lasing wavelength is achieved by varying the intensity of the controlling beam. Furthermore, the vortex beam lasing can be switched to single-lobed beam lasing by moving the controlling spot to break the in-plane symmetry within the pumping spot. Our findings could shed new light on active silicon topological devices.
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