光子晶体VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)自2001年提出,到现在,经历10年的研究,做得差不多了。
现在我以有限的理解来扫描下光子晶体VCSEL的发展。从这个过程中,或许我们能发现点什么东西。
2001年Ulm大学在ECOC发了一篇会议文章,介绍了他们的实验结果。应该来说,Ulm是首次将光子晶体结构引入VCSEL的。但是由于他们没有发在如APL的期刊上,以至于他们的结果引用不高(google scholar:28次),当然也就没有得到应有的认可。(所以看来发在好期刊上还是首选!)09年在香港开会的时候,我问Ulm大学的这位教授:光子晶体VCSEL是你们第一个做出来的,为何没有继续往下做?他说:其工作原理还是损耗机制,没有什么新东西!
2002年,韩国KAIST在APL发了一篇光子晶体VCSEL的文章,报道的结果还没有Ulm大学的好,应该来说是差多了,而且过分的是没有引用人家Ulm的文章。不知道是他家孤弱寡闻还是故意不引,突出自己首创。事实确实这招挺灵的,至少很多人可能认为光子晶体VCSEL是他家提出的,从文章引用率上可以看到(google scholar:209次)。不过现在看来,他们能发在APL之上,是因为他们将光子晶体光纤(波导)的一些概念引入到光子晶体VCSEL中。后来他们又发了3篇文章,先是继承波导模型,然后做了一些FDTD和PWE的模拟,还是基于波导模型。第四篇是算是稍微走上正轨了,还是基于波导模型用损耗机制来解释。
2003年,UIUC继承KAIST的衣钵,在波导模型上进一步改进,引入修正因子,发在APL上了,然后基于波导模型,有发了一些文章。不过后来他们也基于波导模型和损耗机制解释。
2005年开始,英国一组也发了几篇文章,采用波导模型。
2005年开始,台湾一组发了4篇文章。他们采用量子点做有源区。
2007年开始,波兰一组搞了一个模拟计算方法,然后用算了不少光子晶体VCSEL的结构,发了不少文章,JLT,OE,JQE,JPD。他们的方法基于麦克斯韦方程求解,用损耗机制解释光子晶体VCSEL单模工作原理。所以如果能搞出一个新的计算方法,利用这个计算方法就能随便发文章了,今天算算650纳米波长的,一篇文章;明天算算1300nm波长的,又一篇文章。发文章还是有套路的。
2008年,法国一组在SPIE上发了2篇文章,依然采用的波导模型。
2010年,马来西亚一组攀上UIUC合作,发了几篇文章,他们一是继续采用波导模型,另外又用了FDTD方法计算损耗,所以同样能发文章。
2011年,韩国另一组发了一篇会议文章,能不能还算是光子晶体VCSEL存在争议,采用损耗机制解释的单模原理,因为这种结构无法用波导模型。但是从另外一方面说明损耗机制解释单模特性是最基本的方法。我想这个文章基本上为光子晶体VCSEL的方法研究有个终结了。
在这段时间中,其实日本的Baba教授组在2005年SPIE上有一篇文章,采用损耗机制解释单模原理。他的这篇文章应该来说和2011年韩国这文章是一样的。
当年我的博士论文也是做的玩意儿,当时采用的模型解释单模特性,然后做了点它的其他特性。国内除了我当年所在的组之外,还有其他组也做,开始采用波导模型,现在也采用损耗机制了。
总而言之:
Ulm挖了一个坑,但是被人没有怎么看到。然后韩国人拉着锄头使劲得继续挖,然后大声吆喝说这是他们第一个挖。然后其他若干人接着挖。为了引起人们的注意,包装了一下,给了一个马甲:光子晶体vcsel,所以千方百计和光子晶体扯上关系。否则没有漂亮的马甲,文章发不出去啊。为了继续保持光辉的马甲,采用各种办法修正模型。这是第一波研究。这一波文章发完了,饭还得吃,所以得回到本来面目,当然也是为了更好的解释实验。所以第二波研究就是采用损耗机制去解释。第二波文章发完了,game也就差不多over了。所以韩国KAIST很聪明,接过挖了一个坑大声吆喝了下后,02年到04年发了4篇文章后:2篇APL和2篇OE,再也不干了。