【產(chǎn)通社，12月27日訊】中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所（Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics）官網(wǎng)消息，其先進(jìn)激光與光電功能材料部紅外材料研究中心張龍研究員、董紅星研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合湖南大學(xué)以及南京航空航天大學(xué)的研究人員在激光模式調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。通過一種創(chuàng)新的方法——選擇性模式結(jié)構(gòu)破缺（mode structure breaking），研究團(tuán)隊(duì)成功在單個(gè)激光腔中實(shí)現(xiàn)了高性能單模激光輸出。相關(guān)研究成果以“Single-Mode Lasing by Selective Mode Structure Breaking”為題發(fā)表于Advanced Functional Materials。

單模激光因其卓越的單色性、強(qiáng)相干性和高亮度，在多個(gè)領(lǐng)域需求日益增長(zhǎng)。然而，由于微腔中多個(gè)接近的共振模式之間的競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)單模激光一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。本項(xiàng)研究中，研究人員通過引入選擇性空間結(jié)構(gòu)破缺，有效地破壞了競(jìng)爭(zhēng)模式的模式結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)在單一結(jié)構(gòu)中不引入巨大損耗情況下的模式選擇。

作為概念驗(yàn)證，研究人員采用精細(xì)加工技術(shù)在微盤腔上引入外圍角光柵破缺結(jié)構(gòu)，有效地消除了不匹配的競(jìng)爭(zhēng)模式，實(shí)現(xiàn)了單模激光輸出。進(jìn)一步通過引入挖孔來抑制剩余的高階激光模式，優(yōu)化了激光特性。值得注意的是，所制造的激光光源，被稱為模式結(jié)構(gòu)破壞激光器，展示了卓越的單模激光特性，包括穩(wěn)定性、超低閾值（約2.31 μJ/cm2）和窄線寬（約0.15 nm）。相關(guān)研究為超低閾值、可調(diào)諧單模激光器的發(fā)展提供了新的途徑，同時(shí)對(duì)在光子集成電路中構(gòu)建片上激光陣列尤為重要。

相關(guān)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)面上基金、國(guó)家自然科學(xué)青年基金、上海市學(xué)術(shù)帶頭人項(xiàng)目以及上海市東方英才領(lǐng)軍計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。查詢進(jìn)一步信息，請(qǐng)?jiān)L問官方網(wǎng)站http://siom.cas.cn/xwzx，以及https://doi.org/10.1002/adfm.202418280。（Robin Zhang，產(chǎn)通數(shù)造）    （完）