中國科學院上海光學精密機械研究所激光與紅外材料實驗室與華東師范大學、南京航天航空大學合作，在耦合雙球微腔中獲得高品質、穩(wěn)定的線性偏振單模激光。相關成果以封面文章形式發(fā)表于《納米尺度》。
微納結構光學微腔激光在微型光電子器件集成以及激光顯示領域具有非常重要應用價值。微納結構微腔激光與傳統(tǒng)的可添加偏振片或引入偏振種子光束的傳統(tǒng)激光器不同，微腔中的激射是以不具有偏振特性的自發(fā)輻射作為“種子光”，這使得激射的偏振度普遍較低。基于游標效應既能減少激射的模式數(shù)又能對偏振方向進行一定的篩選，是提高激射偏振度的有效辦法。
研究團隊利用鈣鈦礦雙球微腔進行耦合，通過游標效應成功將激射的偏振度從～0.2提升至0.78。當雙球微腔間距為～30 nm（納米）時，產(chǎn)生光場相互作用獲得了低閾值，高偏振度的單模激射，并且該激射可以在1.4倍閾值功率泵浦下以相對強度1維持55分鐘。此外，還分析了單個和耦合微球的模態(tài)分布，解析了耦合前后諧振的物理圖像。在游標效應作用下，由于簡并模式的減少和TE與TM模式耦合效率的差異，激射的偏振度得到大幅度提高。
專家表示，這項研究成果對于促進微納結構光學微腔激光的基礎及應用研究具有重要意義。
相關論文信息：https://doi.org/10.1039/C9NR09259E
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