Abstract

We report room-temperature lasing from an optically pumped subwavelength-scale cylindrical InGaAsP pillar surrounded by circular Bragg reflectors on a metal substrate with a dielectric spacer layer. By taking advantage of wide in-plane photonic bandgaps and proper vertical antiresonances, three dielectric Bragg pairs produce a sufficient optical feedback capable of low threshold lasing from the fundamental TE011 mode. A large spontaneous emission coupling into the lasing mode is obtained from the cavity-enhanced Purcell effects and effective suppression of nonlasing modes.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. L. Jewell, J. P. Harbison, A. Scherer, Y. H. Lee, and L. T. Florez, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1332 (1991).
    [CrossRef]
  2. O. Painter, R. K. Lee, A. Scherer, A. Yariv, J. D. O’Brien, P. D. Dapkus, and I. Kim, Science 284, 1819 (1999).
    [CrossRef]
  3. J. Scheuer, W. M. J. Green, G. A. DeRose, and A. Yariv, Appl. Phys. Lett. 86, 251101 (2005).
    [CrossRef]
  4. M. Lončar, T. Yoshie, A. Scherer, P. Gogna, and Y. Qiu, Appl. Phys. Lett. 81, 2680 (2002).
    [CrossRef]
  5. T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
    [CrossRef]
  6. S. Matsuo, A. Shinya, T. Kakitsuka, K. Nozaki, T. Segawa, T. Sato, Y. Kawaguchi, and M. Notomi, Nat. Photonics 4, 648 (2010).
    [CrossRef]
  7. M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
    [CrossRef]
  8. K. Yu, A. Lakhani, and M. C. Wu, Opt. Express 18, 8790 (2010).
    [CrossRef]
  9. M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).
    [CrossRef]
  10. M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photonics 4, 395 (2010).
    [CrossRef]
  11. R. M. Ma, R. F. Oulton, V. J. Sorger, G. Bartal, and X. Zhang, Nat. Mater. 10, 110 (2010).
    [CrossRef]
  12. C.-Y. Lu, S. L. Chuang, A. Mutig, and D. Bimberg, Opt. Lett. 36, 2447 (2011).
    [CrossRef]
  13. A. M. Lakhani, M. Kim, E. K. Lau, and M. C. Wu, Opt. Express 19, 18237 (2011).
    [CrossRef]
  14. K. Kwon, J.-B. You, J. Shim, W.-J. Lee, and K. Yu, 17th OptoElectronics and Communications Conference (IEEE, 2012), pp. 297–298.
  15. Y. Akahane, T. Asano, B. S. Song, and S. Noda, Nature 425, 944 (2003).
    [CrossRef]
  16. S. H. Kim, J. Huang, and A. Scherer, J. Opt. Soc. Am. B 29, 577 (2012).
    [CrossRef]
  17. E. O. Goebel, G. Luz, and E. Schlosser, IEEE J. Quantum Electron. 15, 697 (1979).
    [CrossRef]
  18. Y. Xu, J. Vučković, R. K. Lee, O. Painter, A. Scherer, and A. Yariv, J. Opt. Soc. Am. B 16, 465 (1999).
    [CrossRef]
  19. J. Vučković, O. Painter, Y. Xu, A. Yariv, and A. Scherer, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1168 (1999).
    [CrossRef]
  20. A. Forchel, A. Menschig, B. Maile, H. Leier, and R. Germann, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 444 (1991).
    [CrossRef]

2012

M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).
[CrossRef]

S. H. Kim, J. Huang, and A. Scherer, J. Opt. Soc. Am. B 29, 577 (2012).
[CrossRef]

2011

2010

S. Matsuo, A. Shinya, T. Kakitsuka, K. Nozaki, T. Segawa, T. Sato, Y. Kawaguchi, and M. Notomi, Nat. Photonics 4, 648 (2010).
[CrossRef]

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photonics 4, 395 (2010).
[CrossRef]

R. M. Ma, R. F. Oulton, V. J. Sorger, G. Bartal, and X. Zhang, Nat. Mater. 10, 110 (2010).
[CrossRef]

K. Yu, A. Lakhani, and M. C. Wu, Opt. Express 18, 8790 (2010).
[CrossRef]

2007

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

2005

J. Scheuer, W. M. J. Green, G. A. DeRose, and A. Yariv, Appl. Phys. Lett. 86, 251101 (2005).
[CrossRef]

2004

T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
[CrossRef]

2003

Y. Akahane, T. Asano, B. S. Song, and S. Noda, Nature 425, 944 (2003).
[CrossRef]

2002

M. Lončar, T. Yoshie, A. Scherer, P. Gogna, and Y. Qiu, Appl. Phys. Lett. 81, 2680 (2002).
[CrossRef]

1999

O. Painter, R. K. Lee, A. Scherer, A. Yariv, J. D. O’Brien, P. D. Dapkus, and I. Kim, Science 284, 1819 (1999).
[CrossRef]

Y. Xu, J. Vučković, R. K. Lee, O. Painter, A. Scherer, and A. Yariv, J. Opt. Soc. Am. B 16, 465 (1999).
[CrossRef]

J. Vučković, O. Painter, Y. Xu, A. Yariv, and A. Scherer, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1168 (1999).
[CrossRef]

1991

A. Forchel, A. Menschig, B. Maile, H. Leier, and R. Germann, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 444 (1991).
[CrossRef]

J. L. Jewell, J. P. Harbison, A. Scherer, Y. H. Lee, and L. T. Florez, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1332 (1991).
[CrossRef]

1979

E. O. Goebel, G. Luz, and E. Schlosser, IEEE J. Quantum Electron. 15, 697 (1979).
[CrossRef]

Akahane, Y.

Y. Akahane, T. Asano, B. S. Song, and S. Noda, Nature 425, 944 (2003).
[CrossRef]

Asano, T.

Y. Akahane, T. Asano, B. S. Song, and S. Noda, Nature 425, 944 (2003).
[CrossRef]

Bartal, G.

R. M. Ma, R. F. Oulton, V. J. Sorger, G. Bartal, and X. Zhang, Nat. Mater. 10, 110 (2010).
[CrossRef]

Bimberg, D.

Bondarenko, O.

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photonics 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Chuang, S. L.

Dapkus, P. D.

O. Painter, R. K. Lee, A. Scherer, A. Yariv, J. D. O’Brien, P. D. Dapkus, and I. Kim, Science 284, 1819 (1999).
[CrossRef]

de Waardt, H.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Deppe, D. G.

T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
[CrossRef]

DeRose, G. A.

J. Scheuer, W. M. J. Green, G. A. DeRose, and A. Yariv, Appl. Phys. Lett. 86, 251101 (2005).
[CrossRef]

deVries, T.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Eijkemans, T. J.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Ell, C.

T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
[CrossRef]

Fainman, Y.

M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).
[CrossRef]

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photonics 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Feng, L.

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photonics 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Florez, L. T.

J. L. Jewell, J. P. Harbison, A. Scherer, Y. H. Lee, and L. T. Florez, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1332 (1991).
[CrossRef]

Forchel, A.

A. Forchel, A. Menschig, B. Maile, H. Leier, and R. Germann, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 444 (1991).
[CrossRef]

Geluk, E. J.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Germann, R.

A. Forchel, A. Menschig, B. Maile, H. Leier, and R. Germann, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 444 (1991).
[CrossRef]

Gibbs, H. M.

T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
[CrossRef]

Goebel, E. O.

E. O. Goebel, G. Luz, and E. Schlosser, IEEE J. Quantum Electron. 15, 697 (1979).
[CrossRef]

Gogna, P.

M. Lončar, T. Yoshie, A. Scherer, P. Gogna, and Y. Qiu, Appl. Phys. Lett. 81, 2680 (2002).
[CrossRef]

Green, W. M. J.

J. Scheuer, W. M. J. Green, G. A. DeRose, and A. Yariv, Appl. Phys. Lett. 86, 251101 (2005).
[CrossRef]

Harbison, J. P.

J. L. Jewell, J. P. Harbison, A. Scherer, Y. H. Lee, and L. T. Florez, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1332 (1991).
[CrossRef]

Hendrickson, J.

T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
[CrossRef]

Hill, M. T.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Huang, J.

Jewell, J. L.

J. L. Jewell, J. P. Harbison, A. Scherer, Y. H. Lee, and L. T. Florez, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1332 (1991).
[CrossRef]

Kakitsuka, T.

S. Matsuo, A. Shinya, T. Kakitsuka, K. Nozaki, T. Segawa, T. Sato, Y. Kawaguchi, and M. Notomi, Nat. Photonics 4, 648 (2010).
[CrossRef]

Katz, M.

M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).
[CrossRef]

Kawaguchi, Y.

S. Matsuo, A. Shinya, T. Kakitsuka, K. Nozaki, T. Segawa, T. Sato, Y. Kawaguchi, and M. Notomi, Nat. Photonics 4, 648 (2010).
[CrossRef]

Khajavikhan, M.

M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).
[CrossRef]

Khitrova, G.

T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
[CrossRef]

Kim, I.

O. Painter, R. K. Lee, A. Scherer, A. Yariv, J. D. O’Brien, P. D. Dapkus, and I. Kim, Science 284, 1819 (1999).
[CrossRef]

Kim, M.

Kim, S. H.

Kwon, K.

K. Kwon, J.-B. You, J. Shim, W.-J. Lee, and K. Yu, 17th OptoElectronics and Communications Conference (IEEE, 2012), pp. 297–298.

Kwon, S.-H.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Lakhani, A.

Lakhani, A. M.

Lau, E. K.

Lee, J. H.

M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).
[CrossRef]

Lee, R. K.

Y. Xu, J. Vučković, R. K. Lee, O. Painter, A. Scherer, and A. Yariv, J. Opt. Soc. Am. B 16, 465 (1999).
[CrossRef]

O. Painter, R. K. Lee, A. Scherer, A. Yariv, J. D. O’Brien, P. D. Dapkus, and I. Kim, Science 284, 1819 (1999).
[CrossRef]

Lee, W.-J.

K. Kwon, J.-B. You, J. Shim, W.-J. Lee, and K. Yu, 17th OptoElectronics and Communications Conference (IEEE, 2012), pp. 297–298.

Lee, Y. H.

J. L. Jewell, J. P. Harbison, A. Scherer, Y. H. Lee, and L. T. Florez, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1332 (1991).
[CrossRef]

Lee, Y.-H.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Leier, H.

A. Forchel, A. Menschig, B. Maile, H. Leier, and R. Germann, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 444 (1991).
[CrossRef]

Lomakin, V.

M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).
[CrossRef]

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photonics 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Loncar, M.

M. Lončar, T. Yoshie, A. Scherer, P. Gogna, and Y. Qiu, Appl. Phys. Lett. 81, 2680 (2002).
[CrossRef]

Lu, C.-Y.

Luz, G.

E. O. Goebel, G. Luz, and E. Schlosser, IEEE J. Quantum Electron. 15, 697 (1979).
[CrossRef]

Ma, R. M.

R. M. Ma, R. F. Oulton, V. J. Sorger, G. Bartal, and X. Zhang, Nat. Mater. 10, 110 (2010).
[CrossRef]

Maile, B.

A. Forchel, A. Menschig, B. Maile, H. Leier, and R. Germann, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 444 (1991).
[CrossRef]

Matsuo, S.

S. Matsuo, A. Shinya, T. Kakitsuka, K. Nozaki, T. Segawa, T. Sato, Y. Kawaguchi, and M. Notomi, Nat. Photonics 4, 648 (2010).
[CrossRef]

Menschig, A.

A. Forchel, A. Menschig, B. Maile, H. Leier, and R. Germann, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 444 (1991).
[CrossRef]

Mizrahi, A.

M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).
[CrossRef]

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photonics 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Mutig, A.

Nezhad, M. P.

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photonics 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Noda, S.

Y. Akahane, T. Asano, B. S. Song, and S. Noda, Nature 425, 944 (2003).
[CrossRef]

Notomi, M.

S. Matsuo, A. Shinya, T. Kakitsuka, K. Nozaki, T. Segawa, T. Sato, Y. Kawaguchi, and M. Notomi, Nat. Photonics 4, 648 (2010).
[CrossRef]

Nötzel, R.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Nozaki, K.

S. Matsuo, A. Shinya, T. Kakitsuka, K. Nozaki, T. Segawa, T. Sato, Y. Kawaguchi, and M. Notomi, Nat. Photonics 4, 648 (2010).
[CrossRef]

O’Brien, J. D.

O. Painter, R. K. Lee, A. Scherer, A. Yariv, J. D. O’Brien, P. D. Dapkus, and I. Kim, Science 284, 1819 (1999).
[CrossRef]

Oei, Y.-S.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Oulton, R. F.

R. M. Ma, R. F. Oulton, V. J. Sorger, G. Bartal, and X. Zhang, Nat. Mater. 10, 110 (2010).
[CrossRef]

Painter, O.

O. Painter, R. K. Lee, A. Scherer, A. Yariv, J. D. O’Brien, P. D. Dapkus, and I. Kim, Science 284, 1819 (1999).
[CrossRef]

J. Vučković, O. Painter, Y. Xu, A. Yariv, and A. Scherer, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1168 (1999).
[CrossRef]

Y. Xu, J. Vučković, R. K. Lee, O. Painter, A. Scherer, and A. Yariv, J. Opt. Soc. Am. B 16, 465 (1999).
[CrossRef]

Qiu, Y.

M. Lončar, T. Yoshie, A. Scherer, P. Gogna, and Y. Qiu, Appl. Phys. Lett. 81, 2680 (2002).
[CrossRef]

Rupper, G.

T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
[CrossRef]

Sato, T.

S. Matsuo, A. Shinya, T. Kakitsuka, K. Nozaki, T. Segawa, T. Sato, Y. Kawaguchi, and M. Notomi, Nat. Photonics 4, 648 (2010).
[CrossRef]

Scherer, A.

S. H. Kim, J. Huang, and A. Scherer, J. Opt. Soc. Am. B 29, 577 (2012).
[CrossRef]

T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
[CrossRef]

M. Lončar, T. Yoshie, A. Scherer, P. Gogna, and Y. Qiu, Appl. Phys. Lett. 81, 2680 (2002).
[CrossRef]

J. Vučković, O. Painter, Y. Xu, A. Yariv, and A. Scherer, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1168 (1999).
[CrossRef]

O. Painter, R. K. Lee, A. Scherer, A. Yariv, J. D. O’Brien, P. D. Dapkus, and I. Kim, Science 284, 1819 (1999).
[CrossRef]

Y. Xu, J. Vučković, R. K. Lee, O. Painter, A. Scherer, and A. Yariv, J. Opt. Soc. Am. B 16, 465 (1999).
[CrossRef]

J. L. Jewell, J. P. Harbison, A. Scherer, Y. H. Lee, and L. T. Florez, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1332 (1991).
[CrossRef]

Scheuer, J.

J. Scheuer, W. M. J. Green, G. A. DeRose, and A. Yariv, Appl. Phys. Lett. 86, 251101 (2005).
[CrossRef]

Schlosser, E.

E. O. Goebel, G. Luz, and E. Schlosser, IEEE J. Quantum Electron. 15, 697 (1979).
[CrossRef]

Segawa, T.

S. Matsuo, A. Shinya, T. Kakitsuka, K. Nozaki, T. Segawa, T. Sato, Y. Kawaguchi, and M. Notomi, Nat. Photonics 4, 648 (2010).
[CrossRef]

Shchekin, O. B.

T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
[CrossRef]

Shim, J.

K. Kwon, J.-B. You, J. Shim, W.-J. Lee, and K. Yu, 17th OptoElectronics and Communications Conference (IEEE, 2012), pp. 297–298.

Shinya, A.

S. Matsuo, A. Shinya, T. Kakitsuka, K. Nozaki, T. Segawa, T. Sato, Y. Kawaguchi, and M. Notomi, Nat. Photonics 4, 648 (2010).
[CrossRef]

Simic, A.

M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).
[CrossRef]

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photonics 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Slutsky, B.

M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).
[CrossRef]

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photonics 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Smalbrugge, B.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Smit, M. K.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Song, B. S.

Y. Akahane, T. Asano, B. S. Song, and S. Noda, Nature 425, 944 (2003).
[CrossRef]

Sorger, V. J.

R. M. Ma, R. F. Oulton, V. J. Sorger, G. Bartal, and X. Zhang, Nat. Mater. 10, 110 (2010).
[CrossRef]

Turkiewicz, J. P.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

van Otten, F. W. M.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

van Veldhoven, P. J.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Vuckovic, J.

J. Vučković, O. Painter, Y. Xu, A. Yariv, and A. Scherer, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1168 (1999).
[CrossRef]

Y. Xu, J. Vučković, R. K. Lee, O. Painter, A. Scherer, and A. Yariv, J. Opt. Soc. Am. B 16, 465 (1999).
[CrossRef]

Wu, M. C.

Xu, Y.

J. Vučković, O. Painter, Y. Xu, A. Yariv, and A. Scherer, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1168 (1999).
[CrossRef]

Y. Xu, J. Vučković, R. K. Lee, O. Painter, A. Scherer, and A. Yariv, J. Opt. Soc. Am. B 16, 465 (1999).
[CrossRef]

Yariv, A.

J. Scheuer, W. M. J. Green, G. A. DeRose, and A. Yariv, Appl. Phys. Lett. 86, 251101 (2005).
[CrossRef]

Y. Xu, J. Vučković, R. K. Lee, O. Painter, A. Scherer, and A. Yariv, J. Opt. Soc. Am. B 16, 465 (1999).
[CrossRef]

J. Vučković, O. Painter, Y. Xu, A. Yariv, and A. Scherer, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1168 (1999).
[CrossRef]

O. Painter, R. K. Lee, A. Scherer, A. Yariv, J. D. O’Brien, P. D. Dapkus, and I. Kim, Science 284, 1819 (1999).
[CrossRef]

Yoshie, T.

T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
[CrossRef]

M. Lončar, T. Yoshie, A. Scherer, P. Gogna, and Y. Qiu, Appl. Phys. Lett. 81, 2680 (2002).
[CrossRef]

You, J.-B.

K. Kwon, J.-B. You, J. Shim, W.-J. Lee, and K. Yu, 17th OptoElectronics and Communications Conference (IEEE, 2012), pp. 297–298.

Yu, K.

K. Yu, A. Lakhani, and M. C. Wu, Opt. Express 18, 8790 (2010).
[CrossRef]

K. Kwon, J.-B. You, J. Shim, W.-J. Lee, and K. Yu, 17th OptoElectronics and Communications Conference (IEEE, 2012), pp. 297–298.

Zhang, X.

R. M. Ma, R. F. Oulton, V. J. Sorger, G. Bartal, and X. Zhang, Nat. Mater. 10, 110 (2010).
[CrossRef]

Zhu, Y.

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

J. Scheuer, W. M. J. Green, G. A. DeRose, and A. Yariv, Appl. Phys. Lett. 86, 251101 (2005).
[CrossRef]

M. Lončar, T. Yoshie, A. Scherer, P. Gogna, and Y. Qiu, Appl. Phys. Lett. 81, 2680 (2002).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron.

J. L. Jewell, J. P. Harbison, A. Scherer, Y. H. Lee, and L. T. Florez, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1332 (1991).
[CrossRef]

E. O. Goebel, G. Luz, and E. Schlosser, IEEE J. Quantum Electron. 15, 697 (1979).
[CrossRef]

J. Vučković, O. Painter, Y. Xu, A. Yariv, and A. Scherer, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1168 (1999).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B

J. Vac. Sci. Technol. B

A. Forchel, A. Menschig, B. Maile, H. Leier, and R. Germann, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 444 (1991).
[CrossRef]

Nat. Mater.

R. M. Ma, R. F. Oulton, V. J. Sorger, G. Bartal, and X. Zhang, Nat. Mater. 10, 110 (2010).
[CrossRef]

Nat. Photonics

S. Matsuo, A. Shinya, T. Kakitsuka, K. Nozaki, T. Segawa, T. Sato, Y. Kawaguchi, and M. Notomi, Nat. Photonics 4, 648 (2010).
[CrossRef]

M. T. Hill, Y.-S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. deVries, P. J. van Veldhoven, F. W. M. van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. de Waardt, E. J. Geluk, S.-H. Kwon, Y.-H. Lee, R. Nötzel, and M. K. Smit, Nat. Photonics 1, 589 (2007).
[CrossRef]

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photonics 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Nature

Y. Akahane, T. Asano, B. S. Song, and S. Noda, Nature 425, 944 (2003).
[CrossRef]

M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).
[CrossRef]

T. Yoshie, A. Scherer, J. Hendrickson, G. Khitrova, H. M. Gibbs, G. Rupper, C. Ell, O. B. Shchekin, and D. G. Deppe, Nature 432, 200 (2004).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Science

O. Painter, R. K. Lee, A. Scherer, A. Yariv, J. D. O’Brien, P. D. Dapkus, and I. Kim, Science 284, 1819 (1999).
[CrossRef]

Other

K. Kwon, J.-B. You, J. Shim, W.-J. Lee, and K. Yu, 17th OptoElectronics and Communications Conference (IEEE, 2012), pp. 297–298.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1.
Fig. 1.

(a) Schematic layout of the proposed cavity. (b) A representative scanning electron micrograph of the cavity structure (InGaAsP material) prior to depositing the SiO2 cladding. (c) In-plane and (d) out-of-plane electric field (Eϕ) profiles for the lasing mode (TE011).

Fig. 2.
Fig. 2.

Simulated cavity properties for d=390nm, h=350nm, t=300nm, and ff=0.3. (a) Resonant frequencies of TE-polarized band edge resonances and cavity resonance (TE011) as a function of the period, a. The shaded region indicates the gain bandwidth. The insets show electric field (Eϕ) profiles of the band edge modes. (b) Decomposed Q-factors as a function of a for TE011.

Fig. 3.
Fig. 3.

SE enhancement for (a) the proposed hybrid metal-CBR structures and (b) the CBR structures with the SiO2 substrate (Bragg pitch a=500, 440, 380, and 320 nm for d=390nm, h=350nm, t=300nm, and ff=0.3). The TE011 modes are highlighted by color bands.

Fig. 4.
Fig. 4.

(a) Logarithmic plots of experimental (circles) and theoretical (solid lines) output light intensity. (b) Evolution of the output emission spectra when the pump power varies from 0.7 to 10×Pth. The measured device dimensions are d=390nm, a=440nm, t=300nm.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

γcavityγbulk=i(FiΔfi24(ffi)2+(Δfi)2).

Metrics