这两者都是不真实的21,22 。
当为波导的限制 ， 它可以大于1 21,22 ， 故使模态增益大于物质增益 ， 虽然需要达到阈值的物质增益由于增加的群系数21n可能不会减小 。
然而 ， 当作为能量限制因子 ， 它总是小于1的21 。
虽然最小的激光器可能不是基于传播模式 ， 但我们仍然可以分配一个能量约束因素和光子 。

7、（或等离子）寿命以便于许多关键参数和小型激光器的各种类的概念可以通过简化模型比较和说明 。
如何让激光器和电子器件的尺寸兼容？这些电子器件尺寸可能只有几十或几百纳米的大小 。
考虑到第一激光长度 ， L的下限由确定的相位限制（方程（2）和模态增益（方程(3)和(4)）决定 。
由于半导体的高折射率 ， 半导体激光器L允许有几百纳米的相限制 。
正如后面的讨论 ， 这可以通过实践中增加系数n进一步减少 ， 增益限制通常是L的最大约束 ， 因为谐振腔必须足够长 ， 从而可以弥补镜像损失 。
降低增益尺寸大小约束需要减小镜像损失 ， 需要通过增加和Ga来提高Q和改进模态增 。
激光器的横向尺寸也有基本的限制 。
对于基于介电波导激光器来说 ， 降低波导的厚度 。

8、和改变金属电极的位置 。
相反 ， 金属或金属表面等离激元波导如金属绝缘子-金属（MIM）16结构允许减少的横向尺寸和波长的局部横场 ， 虽然在增加由于金属的吸收14,16（图2C） 。
一般来说 ， 降低激光的横向尺寸涉及 ， VA和之间的复杂的权衡 ， 我将在后面讨论 。
缩小的电子设备的尺寸往往会产生改进的一些特性-特别是更高的速度 。
激光器的调制带宽 ， 这是由在关闭激光器和激光发射末尾之间产生的延迟决定的 ， 最终受光子寿命P决定.在达到P极限23前 ， 像非线性增益压缩等因素限制了调制带宽 ， 特别是直接电调制 ， 这将为未来通信应用是重要的 。
小的激光谐振腔也能修改明显调整了自发发射的发射速率17,19,20 ， 从而提高调制带宽 ， 特别是 。

9、如果腔被用作LED上而不是用在激光上23-26 。
然而在光信号处理中的应用中 ， 光调制带宽可以接近光子寿命极限27 。
实现更短P需要增加内部和镜像损失和由此再次要求较高的Gm（通过提高和Ga） 。
低功率运作通常需要一个更大的P和一个更高的 ， 以此来减小所要达到激光阈值的物质增益 。
结合一个小的活动介质的体积和一系列的其他技术因素 ， 这最大限度地减少了所要达到的绝对的泵能 。
同时 ， 带有小活性介质和大的P的激光器的总输出功率自然比许多传统的激光器小 。
然而 ， 随着接下来的讨论 ， 对许多应用来说 ， 它是更相关的实现低功耗的操作 ， 即 ， 获得低阈值和高转换效率的泵浦和激光输出（斜效率） 。
平衡阈值和斜率效率往往涉及内部损失和镜像损 。

10、失之间的权衡 。
光谱纯度对于某些应用可能是一个优势 ， 在这种情况下 ， 较高的Q是理想的因为激光线宽是与Q成反比（参考文献26）小型激光器的活性材料与宏观激光相比 ， 小型激光器需要具有较大的物质增益的活性材料 ， 因为镜像损耗必须在较短的时间内得到补偿 ， 而内部损耗往往较高 。
这限制了液体和固态增益介质活性材料的选择 。
图3a比较了在不同种类增益介质上可实现和小激光器相关的光学增益 。
无机固体材料-特别是半导体材料是最广泛使用的小型激光增益材料 。
他们允许直接电泵并且提供从几百厘米的体半导体21到510-4每厘米的量子点28的高的光增益 。
更大的光学增益-达到好几百每厘米的半导体已经从最近的关于金属激光和纳米线激光器1 。

11、7,18,20,29,30实验推断出 。
虽然这些数据没有通过直接放大测量证实 ， 在校的等离子体波导激光器18,20的高载密度21和很低的光的群速度 ， 这一点上理论模型和预测一致 。
特别是高增益已被在低温下运行的设备发现 。
然而 ， 大约940每厘米的散装材料增益甚至被在室温下的电泵浦激光器推出来 ， 尽管由于高注入电流31导致设备寿命有限 。
高电流注入可引起显着的设备升温 ， 从而限制增益 。
然而 ， 表面发射金属激光器的实验已经推断量子阱增益超过8400每厘米 ， 即使在室温下连续的电泵32 。
对于量子点和量子阱结构 ， 可达到增益往往是显着低于材料的增益 ， 因为有限的带有小量子点的模的重叠 。
然而 ， 精心设计的结构 ， 如高密度量子点23 。

稿源：(未知)

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标题：激光器|小激光器的进展( 二 )