High frequency continuous birefringence-induced oscillations in spin-polarized vertical-cavity surface-emitting lasers

Sustained, large amplitude and tunable birefringenceinduced oscillations are obtained in a spin-vertical cavity surface-emitting laser (spin-VCSEL). Experimental evidence is provided using a spin-VCSEL operating at 1300 nm, under continuous-wave optical pumping and at room temperature. Numerical and stability analyses are performed to interpret the experiments and to identify the combined effects of pump ellipticity, spin relaxation rate, and cavity birefringence. Importantly, the frequency of the induced oscillations is determined by the device's birefringence rate, which can be tuned to very large values. This opens the path for ultrafast spin-lasers operating at record frequencies exceeding those possible in traditional semiconductor lasers and with ample expected impact in disparate disciplines (e.g., datacomms, spectroscopy). Fil: Torre, Maria Susana. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina Fil: Susanto, H.. University of Essex; Reino Unido Fil: Li, Nianqiang. University of Essex; Reino Unido Fil: Schires, K.. Université Paris-Saclay; Argentina. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia Fil: Salvide, Matias. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; Argentina Fil: Henning, I. D.. University of Essex; Reino Unido Fil: Adams, M. J.. University of Essex; Reino Unido Fil: Hurtado, A.. University of Strathclyde; Reino Unido