球王会官方纳光电子前沿科学中心肖云峰、龚旗煌课题组在微腔激光研讨中获得重要发展

　　日前，北京大学物理学院、纳光电子前沿科学中心、人工微结构和介观物理国家重点试验室肖云峰教授和龚旗煌院士领导的课题组在微腔激光研讨中获得重要发展。他们着眼于处理学术界长久以来关于微腔超模受激散射激射谱性质的争议，经过理论剖析和试验研讨，明确地提醒了微腔超模拉曼激光的单模特性，一起经过激光自注入的办法完成了激射形式的动态切换。

　　近简并光学超模发生的微腔激光在非厄米物理学、片上相干光源和高活络传感等光子学基础理论及使用领域潜力巨大，因而长期以来都是研讨热门。其间，以拉曼激光为代表的受激散射激光因具有超窄的线宽、活络的作业波长和增益资料等优势而备受重视。但是，虽然微腔超模受激散射激光已在纳米颗粒检测和超活络光学陀螺仪等研讨中获得重要发展，但其激光形式的光谱特性一向存在较大争议：一方面，形式竞赛理论指出，受激散射激光的增益胁迫效应会导致单模激射；另一方面，人们在微腔超模拉曼激光中广泛观察到的拍频现象则被认为是双模激射的标志。这一争议的悬而未决阻止了超模激光的进一步研讨和使用。

　　回音壁微腔中相向传达的行波形式能够彼此耦合构成一对光学超模；根据这一系统，课题组初次试验证明了超模拉曼激光的单模特性。他们发生了低阈值超模拉曼激光，并使用分插耦合结构直接观测腔中泵浦光场的能量，然后证明了超模拉曼激光中的增益胁迫效应。他们选用外差干与办法，进一步测得激光的边模按捺比超越 30 dB，有力地证明了其单模特性。为了探究拍频现象的物理来历，课题组选用激光自注入办法，将输出的部分拉曼激光再次耦合进入微腔并与反方向的光场干与，然后动态调控两个光学超模的损耗。此刻，时域上的拉曼出射激光呈现以往试验中观察到的周期性拍频信号。研讨人员结合理论核算剖析，解说了拍频信号来历于两个激射形式替换过程中的动态干与，而非安稳的双模激射。这项作业为根据微腔激光器的高活络光学传感供给了有用辅导，一起也有望在片上可重构光源和低损耗光学存储器等使用中发挥重要作用。