近年來(lái)，拓?fù)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=光子',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_11">光子學(xué)得到廣泛關(guān)注及研究，尤其在拓?fù)溥吔鐟B(tài)的應(yīng)用研究上取得了進(jìn)展，如單向傳輸、拓?fù)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=激光',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_4">激光等。除了邊界態(tài)外，國(guó)內(nèi)外很多課題組提出在高階拓?fù)浣^緣體中存在零維拓?fù)浣菓B(tài)，并已在多種體系中實(shí)現(xiàn)，包括二維的光子晶體結(jié)構(gòu)。這種零維的高階拓?fù)鋺B(tài)為設(shè)計(jì)具有高品質(zhì)因子的拓?fù)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=光學(xué)微腔',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_3">光學(xué)微腔提供了新的平臺(tái)。拓?fù)涔鈱W(xué)微腔具有高品質(zhì)因子、低模式體積，其模式受拓?fù)浔Ｗo(hù)，因此對(duì)它的研究將促進(jìn)拓?fù)涔鈱W(xué)在腔量子電動(dòng)力學(xué)、量子信息處理及新型光學(xué)器件等方面的應(yīng)用。 E:E4ulak  
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近日，中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心光物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員許秀來(lái)課題組、研究員金奎娟、王燦，與北京理工大學(xué)教授張向東，中科院半導(dǎo)體研究所研究員牛智川、倪海橋合作，設(shè)計(jì)并制備了基于二階拓?fù)浣菓B(tài)的二維拓?fù)?/span>光子晶體微腔，通過(guò)與量子點(diǎn)集成，在二維拓?fù)涔庾泳�體微腔中實(shí)現(xiàn)了低閾值激光及其與量子點(diǎn)弱耦合的Purcell效應(yīng)。 |+IZS/W"  
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在二維光學(xué)體系中，Wannier類型的零維拓?fù)浣菓B(tài)可以由非平庸的邊界偶極子極化引入，可以通過(guò)結(jié)合兩種具有相同能帶和不同拓?fù)湎辔坏墓庾泳�體實(shí)現(xiàn)。研究人員基于Wannier類型的零維拓?fù)浣菓B(tài)設(shè)計(jì)了一種二維拓?fù)涔庾泳�體微腔，并優(yōu)化了這種微腔的品質(zhì)因子，如圖1所示。這種二維拓?fù)涔庾泳�體微腔具有高品質(zhì)因子和低模式體積，能提供很強(qiáng)的光束縛能力，可以提高光與物質(zhì)的相互作用，可用來(lái)研究腔量子電動(dòng)力學(xué)及實(shí)現(xiàn)低閾值激光等光學(xué)器件�？蒲腥藛T在含有不同密度的InGaAs量子點(diǎn)樣品上制備了不同參數(shù)的拓?fù)湮⑶�，并研究其光學(xué)特性，如圖2所示。在高點(diǎn)密度的樣品上，觀測(cè)到基于拓?fù)浣菓B(tài)的低閾值激光，如圖3（a）（b）所示，閾值約為1μW，這比目前利用拓?fù)溥吔鐟B(tài)實(shí)現(xiàn)的拓?fù)浼す庖�小三個(gè)數(shù)量級(jí)左右。這種拓?fù)浼す獾母咝阅軄?lái)源于拓?fù)浣菓B(tài)的高品質(zhì)因子和低模式體積，將拓?fù)涔鈱W(xué)的應(yīng)用縮小到納米尺度，證明了這種拓?fù)涔庾泳�體微腔在拓?fù)浼{米光學(xué)器件上的應(yīng)用前景。另一方面，在低點(diǎn)密度的樣品上，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度使單個(gè)量子點(diǎn)與拓?fù)浣菓B(tài)共振，觀測(cè)到量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度約4倍的增強(qiáng)，進(jìn)一步測(cè)量共振與非共振狀態(tài)下量子點(diǎn)的熒光壽命，觀測(cè)到共振狀態(tài)下自發(fā)輻射速率的增強(qiáng)，證實(shí)了單量子點(diǎn)與拓?fù)湮⑶蝗躐詈系腜urcell效應(yīng)，如圖3（c）（d）所示。這是首次利用拓?fù)湮⑶谎芯壳涣孔与妱?dòng)力學(xué)，為拓?fù)淞孔庸鈱W(xué)界面的研究打下基礎(chǔ)。同時(shí)，由于這種拓?fù)涔庾泳�體微腔易于集成，對(duì)未來(lái)拓?fù)涔鈱W(xué)在量子信息處理及拓?fù)涔鈱W(xué)器件等領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。 :6kj