光纤锥耦合聚合物瓶微谐振器中的单模激光通过损耗工程实现

"通过损耗工程在光纤锥形耦合聚合物瓶微谐振器中实现单模激光" 在光学领域，微谐振器是研究和应用的重要组成部分，特别是用于光子学器件，如激光器和传感器。这篇研究文章的标题"Single-mode lasing via loss engineering in fiber-taper-coupled polymer bottle microresonators"关注的是如何在光纤锥形耦合的聚合物瓶微谐振器中实现单模激光发射。单模激光器在许多应用中至关重要，因为它们能够提供高度定向、高相干性和低噪声的光输出。 传统的微谐振器常常面临模式选择的挑战，因为它们可能支持多个 whispering-gallery 模（WGMs），这些模式在谐振器内部相互耦合，导致多模激光输出。WGMs 是在微谐振器表面附近传播的光模式，其名称来源于它们类似于在建筑物墙壁之间回声的模式。在瓶形微谐振器中，由于这些模式沿谐振器的长轴方向高度非简并，它们的空间分离提供了基于轴向模式数的选择机制。 该研究中提到的“损耗工程”是一种策略，通过调整谐振器的损耗特性来抑制不需要的高阶WGMs，从而促进单模激光。具体来说，研究人员可能通过改变谐振器材料的光学性质，或者通过在特定模式上引入额外的损耗来实现这一目标。通过这种方法，他们能够在小型聚合物瓶微谐振器中演示单模激光发射，这是先前难以实现的。 光纤锥形耦合是实现微谐振器与外部光路高效连接的技术，它利用了光纤末端的锥形结构来实现亚波长尺度的耦合。这种耦合方式允许高效率地将光注入和提取到微谐振器中，同时对谐振器内的模式选择起到关键作用。 论文的发表日期为2017年，这表明这项工作是在光学和光子学领域的最新进展之一。通过损耗工程和光纤锥形耦合技术，研究人员能够克服传统微谐振器模式选择的问题，这为制造更紧凑、高性能的单模激光器铺平了道路，对于通信、传感、量子信息处理等应用具有重要意义。此外，这种技术也可能会启发新的设计策略，用于优化其他类型的微谐振器和光学系统。