微納激光器的光場(chǎng)調(diào)控及應(yīng)用

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關(guān)鍵詞微納激光；光場(chǎng)調(diào)控；激光傳感；防偽；成像與顯示

0引言

自1960年第一臺(tái)激光器問(wèn)世以來(lái)，激光已經(jīng)在檢測(cè)、醫(yī)學(xué)和通信等領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用．隨著集成光電子學(xué)的蓬勃發(fā)展以及納米科技的興起，小尺寸、易集成、低閾值、寬波段、可調(diào)諧的微納激光器成為光芯片的核心部件[1]．微納激光器由激勵(lì)源、光學(xué)諧振腔及增益介質(zhì)3部分構(gòu)成．其中，光學(xué)諧振腔是微納激光器的基本單元，提供光反饋和光放大．滿足諧振腔共振的條件為2Ln其中L為腔長(zhǎng)為有效折射率，m為模式階數(shù)，為波長(zhǎng)[1]．

根據(jù)光學(xué)諧振腔的光反饋機(jī)制，微納激光器主要分為法布里一珀羅（Fabry-Perot，F(xiàn)-P）微腔激光器、回音壁模式（whispering gallery mode，WGM）激光器、分布反饋（distributed feedback，DFB）激光器、隨機(jī)（random）激光器等．F-P微腔激光器是最常見(jiàn)的激光器[2-3]，由兩面平行的反射鏡構(gòu)成（圖1-a），反射鏡由布拉格反射鏡代替．光在諧振腔中經(jīng)過(guò)多次反射、與增益介質(zhì)相互作用形成穩(wěn)定的激光模式，這類激光器具有開(kāi)放式腔結(jié)構(gòu)，可以靈活操控腔內(nèi)物質(zhì)，便于調(diào)諧，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)[3]、傳感[4]、光力學(xué)[5]及腔量子電動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域．DFB激光器是利用周期為波長(zhǎng)量級(jí)的布拉格光柵衍射來(lái)實(shí)現(xiàn)受激輻射光放大[6]（圖1-b）．根據(jù)空間結(jié)構(gòu)，DFB諧振腔可分為一維、二維和三維結(jié)構(gòu)．根據(jù)對(duì)稱性，DFB諧振腔可分為周期、準(zhǔn)周期和非周期結(jié)構(gòu)．它具有低損耗、方向可控、單縱模、窄線寬等優(yōu)點(diǎn)，在傳感[7]、顯示領(lǐng)域有很大應(yīng)用價(jià)值。（剩余8056字）