Abstract

Broadband coherent light sources are becoming increasingly important for sensing and spectroscopic applications, especially in the mid-infrared and terahertz (THz) spectral regions, where the unique absorption characteristics of a whole host of molecules are located. The desire to miniaturize such light emitters has recently led to spectacular advances, with compact on-chip lasers that cover both of these spectral regions. The long wavelength and small size of the sources result in a strongly diverging laser beam that is difficult to focus on the target that one aims to perform spectroscopy with. Here, we introduce an unconventional solution to this vexing problem, relying on a random laser to produce coherent broadband THz radiation as well as an almost diffraction-limited far-field emission profile. Our random lasers do not require any fine tuning and thus constitute a promising example of practical device applications for random lasing.

© 2016 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
Directional random-laser emission from Bragg gratings with irregular perturbation

Qinghai Song, Liying Liu, and Lei Xu
Opt. Lett. 34(3) 344-346 (2009)

Spatial coherence of random laser emission

Brandon Redding, Michael A. Choma, and Hui Cao
Opt. Lett. 36(17) 3404-3406 (2011)

Direct three-photon excitation of upconversion random laser emission in a weakly scattering organic colloidal system

Anderson S. L. Gomes, Mariana T. Carvalho, Christian T. Dominguez, Cid B. de Araújo, and Paras N. Prasad
Opt. Express 22(12) 14305-14310 (2014)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690 (2005).
    [Crossref]
  2. P. Del’Haye, A. Schliesser, O. Arcizet, T. Wilken, R. Holzwarth, and T. J. Kippenberg, Nature 450, 1214 (2007).
    [Crossref]
  3. A. Schliesser, N. Picqué, and T. W. Hänsch, Nat. Photonics 6, 440 (2012).
    [Crossref]
  4. M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, Science 311, 1595 (2006).
    [Crossref]
  5. S. A. Diddams, L. Hollberg, and V. Mbele, Nature 445, 627 (2007).
    [Crossref]
  6. C. Gmachl, D. L. Sivco, R. Colombelli, F. Capasso, and A. Y. Cho, Nature 415, 883 (2002).
    [Crossref]
  7. A. Hugi, G. Villares, S. Blaser, H. C. Liu, and J. Faist, Nature 492, 229 (2012).
    [Crossref]
  8. D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
    [Crossref]
  9. M. Rösch, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 9, 42 (2015).
    [Crossref]
  10. M. Brandstetter, M. Krall, C. Deutsch, H. Detz, A. M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser, and K. Unterrainer, Appl. Phys. Lett. 102, 231121 (2013).
    [Crossref]
  11. M. I. Amanti, M. Fischer, C. Walther, G. Scalari, and J. Faist, Electron. Lett. 43, 573 (2007).
    [Crossref]
  12. A. Wei Min Lee, Q. Qin, S. Kumar, B. S. Williams, Q. Hu, and J. L. Reno, Opt. Lett. 32, 2840 (2007).
    [Crossref]
  13. M. I. Amanti, M. Fischer, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 3, 586 (2009).
    [Crossref]
  14. S. Kumar, B. S. Williams, Q. Qin, A. W. Lee, Q. Hu, and J. L. Reno, Opt. Express 15, 113 (2007).
    [Crossref]
  15. L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, B. Witzigmann, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Photonics 3, 46 (2009).
    [Crossref]
  16. Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
    [Crossref]
  17. G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
    [Crossref]
  18. L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, H. E. Beere, D. A. Ritchie, and D. S. Wiersma, Nat. Photonics 4, 165 (2010).
    [Crossref]
  19. M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
    [Crossref]
  20. D. S. Wiersma, Nat. Phys. 4, 359 (2008).
    [Crossref]
  21. B. S. Williams, S. Kumar, H. Callebaut, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 83, 2124 (2003).
    [Crossref]
  22. H. Cao, J. Y. Xu, Y. Ling, A. L. Burin, E. W. Seeling, X. Liu, and R. P. H. Chang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 111 (2003).
    [Crossref]
  23. H. K. Liang, B. Meng, G. Liang, J. Tao, Y. Chong, Q. J. Wang, and Y. Zhang, Adv. Mater. 25, 6859 (2013).
    [Crossref]
  24. G. Sevin, D. Fowler, G. Xu, F. H. Julien, R. Colombelli, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Appl. Phys. Lett. 97, 131101 (2010).
    [Crossref]
  25. H. Cao, X. Jiang, Y. Ling, J. Y. Xu, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 67, 161101 (2003).
    [Crossref]
  26. S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
    [Crossref]
  27. A. Gabbay and I. Brener, Opt. Express 20, 6584 (2012).
    [Crossref]
  28. T. Hisch, M. Liertzer, D. Pogany, F. Mintert, and S. Rotter, Phys. Rev. Lett. 111, 23902 (2013).
    [Crossref]
  29. B. Redding, M. A. Choma, and H. Cao, Nat. Photonics 6, 355 (2012).
    [Crossref]

2015 (1)

M. Rösch, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 9, 42 (2015).
[Crossref]

2014 (3)

M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
[Crossref]

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

2013 (3)

H. K. Liang, B. Meng, G. Liang, J. Tao, Y. Chong, Q. J. Wang, and Y. Zhang, Adv. Mater. 25, 6859 (2013).
[Crossref]

T. Hisch, M. Liertzer, D. Pogany, F. Mintert, and S. Rotter, Phys. Rev. Lett. 111, 23902 (2013).
[Crossref]

M. Brandstetter, M. Krall, C. Deutsch, H. Detz, A. M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser, and K. Unterrainer, Appl. Phys. Lett. 102, 231121 (2013).
[Crossref]

2012 (5)

A. Hugi, G. Villares, S. Blaser, H. C. Liu, and J. Faist, Nature 492, 229 (2012).
[Crossref]

A. Schliesser, N. Picqué, and T. W. Hänsch, Nat. Photonics 6, 440 (2012).
[Crossref]

B. Redding, M. A. Choma, and H. Cao, Nat. Photonics 6, 355 (2012).
[Crossref]

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

A. Gabbay and I. Brener, Opt. Express 20, 6584 (2012).
[Crossref]

2010 (2)

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, H. E. Beere, D. A. Ritchie, and D. S. Wiersma, Nat. Photonics 4, 165 (2010).
[Crossref]

G. Sevin, D. Fowler, G. Xu, F. H. Julien, R. Colombelli, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Appl. Phys. Lett. 97, 131101 (2010).
[Crossref]

2009 (3)

M. I. Amanti, M. Fischer, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 3, 586 (2009).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, B. Witzigmann, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Photonics 3, 46 (2009).
[Crossref]

Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
[Crossref]

2008 (1)

D. S. Wiersma, Nat. Phys. 4, 359 (2008).
[Crossref]

2007 (5)

M. I. Amanti, M. Fischer, C. Walther, G. Scalari, and J. Faist, Electron. Lett. 43, 573 (2007).
[Crossref]

P. Del’Haye, A. Schliesser, O. Arcizet, T. Wilken, R. Holzwarth, and T. J. Kippenberg, Nature 450, 1214 (2007).
[Crossref]

S. A. Diddams, L. Hollberg, and V. Mbele, Nature 445, 627 (2007).
[Crossref]

S. Kumar, B. S. Williams, Q. Qin, A. W. Lee, Q. Hu, and J. L. Reno, Opt. Express 15, 113 (2007).
[Crossref]

A. Wei Min Lee, Q. Qin, S. Kumar, B. S. Williams, Q. Hu, and J. L. Reno, Opt. Lett. 32, 2840 (2007).
[Crossref]

2006 (1)

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, Science 311, 1595 (2006).
[Crossref]

2005 (1)

E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690 (2005).
[Crossref]

2003 (3)

B. S. Williams, S. Kumar, H. Callebaut, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 83, 2124 (2003).
[Crossref]

H. Cao, J. Y. Xu, Y. Ling, A. L. Burin, E. W. Seeling, X. Liu, and R. P. H. Chang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 111 (2003).
[Crossref]

H. Cao, X. Jiang, Y. Ling, J. Y. Xu, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 67, 161101 (2003).
[Crossref]

2002 (1)

C. Gmachl, D. L. Sivco, R. Colombelli, F. Capasso, and A. Y. Cho, Nature 415, 883 (2002).
[Crossref]

Amanti, M. I.

M. I. Amanti, M. Fischer, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 3, 586 (2009).
[Crossref]

M. I. Amanti, M. Fischer, C. Walther, G. Scalari, and J. Faist, Electron. Lett. 43, 573 (2007).
[Crossref]

Andrews, A. M.

M. Brandstetter, M. Krall, C. Deutsch, H. Detz, A. M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser, and K. Unterrainer, Appl. Phys. Lett. 102, 231121 (2013).
[Crossref]

Arcizet, O.

P. Del’Haye, A. Schliesser, O. Arcizet, T. Wilken, R. Holzwarth, and T. J. Kippenberg, Nature 450, 1214 (2007).
[Crossref]

Barbieri, S.

Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
[Crossref]

Beck, M.

M. Rösch, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 9, 42 (2015).
[Crossref]

M. I. Amanti, M. Fischer, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 3, 586 (2009).
[Crossref]

Beere, H. E.

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, H. E. Beere, D. A. Ritchie, and D. S. Wiersma, Nat. Photonics 4, 165 (2010).
[Crossref]

Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, B. Witzigmann, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Photonics 3, 46 (2009).
[Crossref]

Belarouci, A.

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

Beltram, F.

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, H. E. Beere, D. A. Ritchie, and D. S. Wiersma, Nat. Photonics 4, 165 (2010).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, B. Witzigmann, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Photonics 3, 46 (2009).
[Crossref]

Blaser, S.

A. Hugi, G. Villares, S. Blaser, H. C. Liu, and J. Faist, Nature 492, 229 (2012).
[Crossref]

Brandstetter, M.

M. Brandstetter, M. Krall, C. Deutsch, H. Detz, A. M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser, and K. Unterrainer, Appl. Phys. Lett. 102, 231121 (2013).
[Crossref]

Brener, I.

Burghoff, D.

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

Burin, A. L.

H. Cao, J. Y. Xu, Y. Ling, A. L. Burin, E. W. Seeling, X. Liu, and R. P. H. Chang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 111 (2003).
[Crossref]

Cai, X.

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

Callebaut, H.

B. S. Williams, S. Kumar, H. Callebaut, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 83, 2124 (2003).
[Crossref]

Cao, H.

B. Redding, M. A. Choma, and H. Cao, Nat. Photonics 6, 355 (2012).
[Crossref]

H. Cao, J. Y. Xu, Y. Ling, A. L. Burin, E. W. Seeling, X. Liu, and R. P. H. Chang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 111 (2003).
[Crossref]

H. Cao, X. Jiang, Y. Ling, J. Y. Xu, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 67, 161101 (2003).
[Crossref]

Capasso, F.

C. Gmachl, D. L. Sivco, R. Colombelli, F. Capasso, and A. Y. Cho, Nature 415, 883 (2002).
[Crossref]

Castellano, F.

M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
[Crossref]

Cerjan, A.

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

Chan, C. W. I.

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

Chang, R. P. H.

H. Cao, J. Y. Xu, Y. Ling, A. L. Burin, E. W. Seeling, X. Liu, and R. P. H. Chang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 111 (2003).
[Crossref]

Chassagneux, Y.

Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
[Crossref]

Cho, A. Y.

C. Gmachl, D. L. Sivco, R. Colombelli, F. Capasso, and A. Y. Cho, Nature 415, 883 (2002).
[Crossref]

Choma, M. A.

B. Redding, M. A. Choma, and H. Cao, Nat. Photonics 6, 355 (2012).
[Crossref]

Chong, Y.

H. K. Liang, B. Meng, G. Liang, J. Tao, Y. Chong, Q. J. Wang, and Y. Zhang, Adv. Mater. 25, 6859 (2013).
[Crossref]

Colombelli, R.

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

G. Sevin, D. Fowler, G. Xu, F. H. Julien, R. Colombelli, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Appl. Phys. Lett. 97, 131101 (2010).
[Crossref]

Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
[Crossref]

C. Gmachl, D. L. Sivco, R. Colombelli, F. Capasso, and A. Y. Cho, Nature 415, 883 (2002).
[Crossref]

Davies, A. G.

M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
[Crossref]

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

G. Sevin, D. Fowler, G. Xu, F. H. Julien, R. Colombelli, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Appl. Phys. Lett. 97, 131101 (2010).
[Crossref]

Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
[Crossref]

Del’Haye, P.

P. Del’Haye, A. Schliesser, O. Arcizet, T. Wilken, R. Holzwarth, and T. J. Kippenberg, Nature 450, 1214 (2007).
[Crossref]

Detz, H.

M. Brandstetter, M. Krall, C. Deutsch, H. Detz, A. M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser, and K. Unterrainer, Appl. Phys. Lett. 102, 231121 (2013).
[Crossref]

Deutsch, C.

M. Brandstetter, M. Krall, C. Deutsch, H. Detz, A. M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser, and K. Unterrainer, Appl. Phys. Lett. 102, 231121 (2013).
[Crossref]

Diddams, S. A.

S. A. Diddams, L. Hollberg, and V. Mbele, Nature 445, 627 (2007).
[Crossref]

Esterhazy, S.

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

Faist, J.

M. Rösch, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 9, 42 (2015).
[Crossref]

A. Hugi, G. Villares, S. Blaser, H. C. Liu, and J. Faist, Nature 492, 229 (2012).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, H. E. Beere, D. A. Ritchie, and D. S. Wiersma, Nat. Photonics 4, 165 (2010).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, B. Witzigmann, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Photonics 3, 46 (2009).
[Crossref]

M. I. Amanti, M. Fischer, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 3, 586 (2009).
[Crossref]

M. I. Amanti, M. Fischer, C. Walther, G. Scalari, and J. Faist, Electron. Lett. 43, 573 (2007).
[Crossref]

Fischer, M.

M. I. Amanti, M. Fischer, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 3, 586 (2009).
[Crossref]

M. I. Amanti, M. Fischer, C. Walther, G. Scalari, and J. Faist, Electron. Lett. 43, 573 (2007).
[Crossref]

Fowler, D.

G. Sevin, D. Fowler, G. Xu, F. H. Julien, R. Colombelli, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Appl. Phys. Lett. 97, 131101 (2010).
[Crossref]

Gabbay, A.

Gao, J.-R.

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

Ge, L.

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

Gmachl, C.

C. Gmachl, D. L. Sivco, R. Colombelli, F. Capasso, and A. Y. Cho, Nature 415, 883 (2002).
[Crossref]

Han, N.

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

Hänsch, T. W.

A. Schliesser, N. Picqué, and T. W. Hänsch, Nat. Photonics 6, 440 (2012).
[Crossref]

Hayton, D. J.

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

Hisch, T.

T. Hisch, M. Liertzer, D. Pogany, F. Mintert, and S. Rotter, Phys. Rev. Lett. 111, 23902 (2013).
[Crossref]

Hollberg, L.

S. A. Diddams, L. Hollberg, and V. Mbele, Nature 445, 627 (2007).
[Crossref]

Holzwarth, R.

P. Del’Haye, A. Schliesser, O. Arcizet, T. Wilken, R. Holzwarth, and T. J. Kippenberg, Nature 450, 1214 (2007).
[Crossref]

Hu, Q.

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

S. Kumar, B. S. Williams, Q. Qin, A. W. Lee, Q. Hu, and J. L. Reno, Opt. Express 15, 113 (2007).
[Crossref]

A. Wei Min Lee, Q. Qin, S. Kumar, B. S. Williams, Q. Hu, and J. L. Reno, Opt. Lett. 32, 2840 (2007).
[Crossref]

B. S. Williams, S. Kumar, H. Callebaut, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 83, 2124 (2003).
[Crossref]

Hugi, A.

A. Hugi, G. Villares, S. Blaser, H. C. Liu, and J. Faist, Nature 492, 229 (2012).
[Crossref]

Jiang, X.

H. Cao, X. Jiang, Y. Ling, J. Y. Xu, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 67, 161101 (2003).
[Crossref]

Johnson, S. G.

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

Jones, R. J.

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, Science 311, 1595 (2006).
[Crossref]

Julien, F. H.

G. Sevin, D. Fowler, G. Xu, F. H. Julien, R. Colombelli, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Appl. Phys. Lett. 97, 131101 (2010).
[Crossref]

Kao, T.-Y.

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

Khanna, S. P.

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

G. Sevin, D. Fowler, G. Xu, F. H. Julien, R. Colombelli, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Appl. Phys. Lett. 97, 131101 (2010).
[Crossref]

Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
[Crossref]

Kippenberg, T. J.

P. Del’Haye, A. Schliesser, O. Arcizet, T. Wilken, R. Holzwarth, and T. J. Kippenberg, Nature 450, 1214 (2007).
[Crossref]

Krall, M.

M. Brandstetter, M. Krall, C. Deutsch, H. Detz, A. M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser, and K. Unterrainer, Appl. Phys. Lett. 102, 231121 (2013).
[Crossref]

Kumar, S.

Lee, A. W.

Letartre, X.

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

Li, L.

M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
[Crossref]

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

Liang, G.

H. K. Liang, B. Meng, G. Liang, J. Tao, Y. Chong, Q. J. Wang, and Y. Zhang, Adv. Mater. 25, 6859 (2013).
[Crossref]

Liang, H. K.

H. K. Liang, B. Meng, G. Liang, J. Tao, Y. Chong, Q. J. Wang, and Y. Zhang, Adv. Mater. 25, 6859 (2013).
[Crossref]

Liertzer, M.

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

T. Hisch, M. Liertzer, D. Pogany, F. Mintert, and S. Rotter, Phys. Rev. Lett. 111, 23902 (2013).
[Crossref]

Linfield, E. H.

M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
[Crossref]

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

G. Sevin, D. Fowler, G. Xu, F. H. Julien, R. Colombelli, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Appl. Phys. Lett. 97, 131101 (2010).
[Crossref]

Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
[Crossref]

Ling, Y.

H. Cao, J. Y. Xu, Y. Ling, A. L. Burin, E. W. Seeling, X. Liu, and R. P. H. Chang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 111 (2003).
[Crossref]

H. Cao, X. Jiang, Y. Ling, J. Y. Xu, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 67, 161101 (2003).
[Crossref]

Liu, D.

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

Liu, H. C.

A. Hugi, G. Villares, S. Blaser, H. C. Liu, and J. Faist, Nature 492, 229 (2012).
[Crossref]

Liu, X.

H. Cao, J. Y. Xu, Y. Ling, A. L. Burin, E. W. Seeling, X. Liu, and R. P. H. Chang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 111 (2003).
[Crossref]

Mahler, L.

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, H. E. Beere, D. A. Ritchie, and D. S. Wiersma, Nat. Photonics 4, 165 (2010).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, B. Witzigmann, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Photonics 3, 46 (2009).
[Crossref]

Maineult, W.

Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
[Crossref]

Makris, K. G.

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

Mbele, V.

S. A. Diddams, L. Hollberg, and V. Mbele, Nature 445, 627 (2007).
[Crossref]

Melenk, J. M.

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

Meng, B.

H. K. Liang, B. Meng, G. Liang, J. Tao, Y. Chong, Q. J. Wang, and Y. Zhang, Adv. Mater. 25, 6859 (2013).
[Crossref]

Mintert, F.

T. Hisch, M. Liertzer, D. Pogany, F. Mintert, and S. Rotter, Phys. Rev. Lett. 111, 23902 (2013).
[Crossref]

Moll, K. D.

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, Science 311, 1595 (2006).
[Crossref]

Naumov, S.

E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690 (2005).
[Crossref]

Nobile, M.

M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
[Crossref]

Picqué, N.

A. Schliesser, N. Picqué, and T. W. Hänsch, Nat. Photonics 6, 440 (2012).
[Crossref]

Pogany, D.

T. Hisch, M. Liertzer, D. Pogany, F. Mintert, and S. Rotter, Phys. Rev. Lett. 111, 23902 (2013).
[Crossref]

Qin, Q.

Redding, B.

B. Redding, M. A. Choma, and H. Cao, Nat. Photonics 6, 355 (2012).
[Crossref]

Reno, J. L.

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

S. Kumar, B. S. Williams, Q. Qin, A. W. Lee, Q. Hu, and J. L. Reno, Opt. Express 15, 113 (2007).
[Crossref]

A. Wei Min Lee, Q. Qin, S. Kumar, B. S. Williams, Q. Hu, and J. L. Reno, Opt. Lett. 32, 2840 (2007).
[Crossref]

B. S. Williams, S. Kumar, H. Callebaut, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 83, 2124 (2003).
[Crossref]

Ritchie, D. A.

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, H. E. Beere, D. A. Ritchie, and D. S. Wiersma, Nat. Photonics 4, 165 (2010).
[Crossref]

Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, B. Witzigmann, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Photonics 3, 46 (2009).
[Crossref]

Ronzani, A.

M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
[Crossref]

Rösch, M.

M. Rösch, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 9, 42 (2015).
[Crossref]

Rotter, S.

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

T. Hisch, M. Liertzer, D. Pogany, F. Mintert, and S. Rotter, Phys. Rev. Lett. 111, 23902 (2013).
[Crossref]

Safdi, B.

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, Science 311, 1595 (2006).
[Crossref]

Scalari, G.

M. Rösch, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 9, 42 (2015).
[Crossref]

M. I. Amanti, M. Fischer, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 3, 586 (2009).
[Crossref]

M. I. Amanti, M. Fischer, C. Walther, G. Scalari, and J. Faist, Electron. Lett. 43, 573 (2007).
[Crossref]

Schliesser, A.

A. Schliesser, N. Picqué, and T. W. Hänsch, Nat. Photonics 6, 440 (2012).
[Crossref]

P. Del’Haye, A. Schliesser, O. Arcizet, T. Wilken, R. Holzwarth, and T. J. Kippenberg, Nature 450, 1214 (2007).
[Crossref]

Schrenk, W.

M. Brandstetter, M. Krall, C. Deutsch, H. Detz, A. M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser, and K. Unterrainer, Appl. Phys. Lett. 102, 231121 (2013).
[Crossref]

Seeling, E. W.

H. Cao, J. Y. Xu, Y. Ling, A. L. Burin, E. W. Seeling, X. Liu, and R. P. H. Chang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 111 (2003).
[Crossref]

Sevin, G.

G. Sevin, D. Fowler, G. Xu, F. H. Julien, R. Colombelli, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Appl. Phys. Lett. 97, 131101 (2010).
[Crossref]

Sivco, D. L.

C. Gmachl, D. L. Sivco, R. Colombelli, F. Capasso, and A. Y. Cho, Nature 415, 883 (2002).
[Crossref]

Sorokin, E.

E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690 (2005).
[Crossref]

Sorokina, I. T.

E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690 (2005).
[Crossref]

Soukoulis, C. M.

H. Cao, X. Jiang, Y. Ling, J. Y. Xu, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 67, 161101 (2003).
[Crossref]

Stone, A. D.

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

Strasser, G.

M. Brandstetter, M. Krall, C. Deutsch, H. Detz, A. M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser, and K. Unterrainer, Appl. Phys. Lett. 102, 231121 (2013).
[Crossref]

Talora, V.

M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
[Crossref]

Tao, J.

H. K. Liang, B. Meng, G. Liang, J. Tao, Y. Chong, Q. J. Wang, and Y. Zhang, Adv. Mater. 25, 6859 (2013).
[Crossref]

Thorpe, M. J.

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, Science 311, 1595 (2006).
[Crossref]

Tredicucci, A.

M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, H. E. Beere, D. A. Ritchie, and D. S. Wiersma, Nat. Photonics 4, 165 (2010).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, B. Witzigmann, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Photonics 3, 46 (2009).
[Crossref]

Unterrainer, K.

M. Brandstetter, M. Krall, C. Deutsch, H. Detz, A. M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser, and K. Unterrainer, Appl. Phys. Lett. 102, 231121 (2013).
[Crossref]

Villares, G.

A. Hugi, G. Villares, S. Blaser, H. C. Liu, and J. Faist, Nature 492, 229 (2012).
[Crossref]

Vitiello, M. S.

M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
[Crossref]

Walther, C.

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, H. E. Beere, D. A. Ritchie, and D. S. Wiersma, Nat. Photonics 4, 165 (2010).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, B. Witzigmann, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Photonics 3, 46 (2009).
[Crossref]

M. I. Amanti, M. Fischer, C. Walther, G. Scalari, and J. Faist, Electron. Lett. 43, 573 (2007).
[Crossref]

Wang, Q. J.

H. K. Liang, B. Meng, G. Liang, J. Tao, Y. Chong, Q. J. Wang, and Y. Zhang, Adv. Mater. 25, 6859 (2013).
[Crossref]

Wei Min Lee, A.

Wiersma, D. S.

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, H. E. Beere, D. A. Ritchie, and D. S. Wiersma, Nat. Photonics 4, 165 (2010).
[Crossref]

D. S. Wiersma, Nat. Phys. 4, 359 (2008).
[Crossref]

Wilken, T.

P. Del’Haye, A. Schliesser, O. Arcizet, T. Wilken, R. Holzwarth, and T. J. Kippenberg, Nature 450, 1214 (2007).
[Crossref]

Williams, B. S.

Witzigmann, B.

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, B. Witzigmann, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Photonics 3, 46 (2009).
[Crossref]

Xu, G.

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

G. Sevin, D. Fowler, G. Xu, F. H. Julien, R. Colombelli, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Appl. Phys. Lett. 97, 131101 (2010).
[Crossref]

Xu, J. Y.

H. Cao, X. Jiang, Y. Ling, J. Y. Xu, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 67, 161101 (2003).
[Crossref]

H. Cao, J. Y. Xu, Y. Ling, A. L. Burin, E. W. Seeling, X. Liu, and R. P. H. Chang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 111 (2003).
[Crossref]

Yang, Y.

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

Ye, J.

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, Science 311, 1595 (2006).
[Crossref]

Zhang, Y.

H. K. Liang, B. Meng, G. Liang, J. Tao, Y. Chong, Q. J. Wang, and Y. Zhang, Adv. Mater. 25, 6859 (2013).
[Crossref]

Adv. Mater. (1)

H. K. Liang, B. Meng, G. Liang, J. Tao, Y. Chong, Q. J. Wang, and Y. Zhang, Adv. Mater. 25, 6859 (2013).
[Crossref]

Appl. Phys. Lett. (3)

G. Sevin, D. Fowler, G. Xu, F. H. Julien, R. Colombelli, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Appl. Phys. Lett. 97, 131101 (2010).
[Crossref]

B. S. Williams, S. Kumar, H. Callebaut, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 83, 2124 (2003).
[Crossref]

M. Brandstetter, M. Krall, C. Deutsch, H. Detz, A. M. Andrews, W. Schrenk, G. Strasser, and K. Unterrainer, Appl. Phys. Lett. 102, 231121 (2013).
[Crossref]

Electron. Lett. (1)

M. I. Amanti, M. Fischer, C. Walther, G. Scalari, and J. Faist, Electron. Lett. 43, 573 (2007).
[Crossref]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (2)

E. Sorokin, S. Naumov, and I. T. Sorokina, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 690 (2005).
[Crossref]

H. Cao, J. Y. Xu, Y. Ling, A. L. Burin, E. W. Seeling, X. Liu, and R. P. H. Chang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 111 (2003).
[Crossref]

Nat. Commun. (2)

G. Xu, R. Colombelli, S. P. Khanna, A. Belarouci, X. Letartre, L. Li, E. H. Linfield, A. G. Davies, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Commun. 3, 952 (2012).
[Crossref]

M. S. Vitiello, M. Nobile, A. Ronzani, A. Tredicucci, F. Castellano, V. Talora, L. Li, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nat. Commun. 5, 5884 (2014).
[Crossref]

Nat. Photonics (7)

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, H. E. Beere, D. A. Ritchie, and D. S. Wiersma, Nat. Photonics 4, 165 (2010).
[Crossref]

L. Mahler, A. Tredicucci, F. Beltram, C. Walther, J. Faist, B. Witzigmann, H. E. Beere, and D. A. Ritchie, Nat. Photonics 3, 46 (2009).
[Crossref]

A. Schliesser, N. Picqué, and T. W. Hänsch, Nat. Photonics 6, 440 (2012).
[Crossref]

D. Burghoff, T.-Y. Kao, N. Han, C. W. I. Chan, X. Cai, Y. Yang, D. J. Hayton, J.-R. Gao, J. L. Reno, and Q. Hu, Nat. Photonics 8, 462 (2014).
[Crossref]

M. Rösch, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 9, 42 (2015).
[Crossref]

M. I. Amanti, M. Fischer, G. Scalari, M. Beck, and J. Faist, Nat. Photonics 3, 586 (2009).
[Crossref]

B. Redding, M. A. Choma, and H. Cao, Nat. Photonics 6, 355 (2012).
[Crossref]

Nat. Phys. (1)

D. S. Wiersma, Nat. Phys. 4, 359 (2008).
[Crossref]

Nature (5)

Y. Chassagneux, R. Colombelli, W. Maineult, S. Barbieri, H. E. Beere, D. A. Ritchie, S. P. Khanna, E. H. Linfield, and A. G. Davies, Nature 457, 174 (2009).
[Crossref]

S. A. Diddams, L. Hollberg, and V. Mbele, Nature 445, 627 (2007).
[Crossref]

C. Gmachl, D. L. Sivco, R. Colombelli, F. Capasso, and A. Y. Cho, Nature 415, 883 (2002).
[Crossref]

A. Hugi, G. Villares, S. Blaser, H. C. Liu, and J. Faist, Nature 492, 229 (2012).
[Crossref]

P. Del’Haye, A. Schliesser, O. Arcizet, T. Wilken, R. Holzwarth, and T. J. Kippenberg, Nature 450, 1214 (2007).
[Crossref]

Opt. Express (2)

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. A (1)

S. Esterhazy, D. Liu, M. Liertzer, A. Cerjan, L. Ge, K. G. Makris, A. D. Stone, J. M. Melenk, S. G. Johnson, and S. Rotter, Phys. Rev. A 90, 23816 (2014).
[Crossref]

Phys. Rev. B (1)

H. Cao, X. Jiang, Y. Ling, J. Y. Xu, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B 67, 161101 (2003).
[Crossref]

Phys. Rev. Lett. (1)

T. Hisch, M. Liertzer, D. Pogany, F. Mintert, and S. Rotter, Phys. Rev. Lett. 111, 23902 (2013).
[Crossref]

Science (1)

M. J. Thorpe, K. D. Moll, R. J. Jones, B. Safdi, and J. Ye, Science 311, 1595 (2006).
[Crossref]

Supplementary Material (1)

NameDescription
» Supplement 1: PDF (2342 KB)      SupplementaryMaterial

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.

Experimental realization. (a) Schematic of the random laser. (b) SEM picture of a typical device with 25% hole-filling fraction and a total resonator diameter of 500 μm. The diameter of the holes is 20 μm. (c) Current-voltage (IV) and light-current (LI) characteristics of devices with various filling fractions, measured at a heat-sink temperature of 5 K. The reference IV-curve of a device without scattering elements (0%), supporting whispering gallery modes, shows the same behavior and thus confirms that the electrical characteristics are not influenced by the cavity structure. (d) Maximum operating temperature, representing the individual device performance, and peak output power measured in the surface direction.

Fig. 2.
Fig. 2.

Measured spectra and far fields. (a) Measured spectra for devices with different filling fractions. More lasing modes can be observed for lower filling fractions due to the lower outcoupling losses. Broadband emission with a bandwidth of almost 400 GHz is achieved for a filling fraction of 18%. The black arrows indicate a spectral splitting of spatially overlapping modes. (b) Highly directional emission is observed in the direction perpendicular to the laser surface. The best result is obtained for devices with 18% filling fraction, showing about Θ=7° FWHM beam divergence, which is almost diffraction-limited considering a 500 μm diameter output aperture and emission frequency of 3.9 THz (resulting in 6.6° FWHM beam divergence).

Fig. 3.
Fig. 3.

Far-field calculations using a 2D geometry. (a) Our model consists of randomly arranged in-phase dipole-radiation sources with a defined orientation (polarization), indicated by the arrows. The large arrow indicates the near-field net polarization of the ensemble of dipoles. (b) Far-field calculations of a device with 25% filling fraction for different net-dipole polarizations. Twenty far fields from different dipole orientations are incoherently superposed to model multimode emission. For a completely random dipole orientation (0%), interference effects dominate. Already a partial net polarization (10%) leads to collimated emission in the vertical direction. (c) Incoherently superposing multiple far fields leads to less pronounced interference effects (25% filling fraction, 10% net polarization). (d) The directionality increases for increasing filling fraction and increasing net polarization (considering 100 scattering configurations with 20 superposed modes for each filling fraction and net polarization). (e) Simulated far-field polarization within an angle of Θ=28° in the direction normal to the surface of a single mode for different near-field net polarizations (filling fraction 35%). (f) Measured far-field polarization of different laser modes (34% filling fraction, observation angle Θ=28° perpendicular to the surface), indicating linearly polarized vertical emission due to an in-phase near-field net polarization.

Fig. 4.
Fig. 4.

3D FEM simulations of the random laser cavity. (a) The simulation geometry consists of a dielectric layer representing the active region, which is located between two metal layers (modeled by perfect electric conductors), with a total resonator diameter of 500 μm and cavity height of 10 μm. The size of the holes is 20 μm. (b) Distribution of the holes for a device with 18% filling fraction. (c) Electric field distribution inside the cavity |Ez| of a particular eigenmode, highlighted with a gray background in (d). (d) Near-field net polarization PNet versus far-field directionality (emission within an angle of Θ=10°) for all eigenmodes obtained within a bandwidth of 400 GHz around 3.9 THz indicating that a near-field net polarization is linked with the directional emission. (e) Calculated far field of the particular mode highlighted in (d) with a gray background. (f) Incoherent superposition of 20 normalized far fields corresponding to the modes with the highest near-field net polarization PNet [red data points in (d)], resulting in a directional multi-frequency far field.

Metrics