近日，光电信息与计算机工程学院庄松林院士团队谷付星副教授课题组在国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》（影响因子14.098）上发表了题为“空间光调制激发的聚合物微瓶腔单模激光”（“Single whispering-gallery mode lasing in polymer bottle microresonators via spatial pump engineering” [e17061, 6 (2017)]）的研究成果。

回音壁(WGM)微谐振腔由于其高品质因子和小模式体积的特点受到越来越多的关注，在激光、传感和光通信等领域得到广泛研究。但由于缺乏模式选择策略，在WGM腔中产生的激光通常是多模的。近年来扁长的瓶子形微腔(bottle microresonator)得到广泛关注，其独特点在于其中不同模式的能量场会沿其长轴方向的空间分离距离很大，这使得可以根据其轴向模式分布选择一种所需的激光模式。谷付星等人利用高分子材料制备出微瓶腔，使用空间泵浦光干涉法来产生周期性的空间强度分布，通过调节干涉条纹间隔及其空间位置。实验表明当干涉条纹与微瓶腔的单个模式能量场强度分布空间高度重叠时，可以有效地实现微腔体激光模式选择和单模激光。获得了超过20dB的高边模抑制因子的单模激光输出，并实现超过8nm范围的波长调谐。这种实现单模激光不需要复杂的制备流程和昂贵的组件，在可调谐单模激光和非线性光学传感等一系列领域潜在诸多应用。

《Light: Science & Applications》期刊在这篇文章公开发表的同时，在其News and Views专栏上刊发了由国际权威纳米光子学专家、OSA Fellow、Optics Letters前副编辑、英国阿斯顿大学Misha Sumetsky教授撰写的介绍文章，对该成果给予了高度的评价：该结果非常明显地简化了回音壁微腔的外部激发手段，这使得微瓶谐振腔在很多场合有很强的吸引力。（This result significantly simplifies the external access to these WGMs and makes the microbottle resonator very attractive for various applications.）。该论文的合作者包括曾和平教授，浙江大学童利民教授等人。该研究得到了上海市高峰高原学科建设经费和国家自然科学基金项目、973项目的大力支持。

图1 传统均匀光激发（上）和空间调制的干涉光激发（下）微瓶腔模式增益和损耗的示意图

该论文链接: http://www.nature.com/lsa/journal/v6/n10/full/lsa201761a.html

该论文的评价链接: http://www.nature.com/lsa/journal/v6/n10/full/lsa2017102a.html