微纳激光器的光场调控及应用

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关键词微纳激光；光场调控；激光传感；防伪；成像与显示

0引言

自1960年第一台激光器问世以来，激光已经在检测、医学和通信等领域得到广泛运用．随着集成光电子学的蓬勃发展以及纳米科技的兴起，小尺寸、易集成、低阈值、宽波段、可调谐的微纳激光器成为光芯片的核心部件[1]．微纳激光器由激励源、光学谐振腔及增益介质3部分构成．其中，光学谐振腔是微纳激光器的基本单元，提供光反馈和光放大．满足谐振腔共振的条件为2Ln其中L为腔长为有效折射率，m为模式阶数，为波长[1]．

根据光学谐振腔的光反馈机制，微纳激光器主要分为法布里一珀罗（Fabry-Perot，F-P）微腔激光器、回音壁模式（whispering gallery mode，WGM）激光器、分布反馈（distributed feedback，DFB）激光器、随机（random）激光器等．F-P微腔激光器是最常见的激光器[2-3]，由两面平行的反射镜构成（图1-a），反射镜由布拉格反射镜代替．光在谐振腔中经过多次反射、与增益介质相互作用形成稳定的激光模式，这类激光器具有开放式腔结构，可以灵活操控腔内物质，便于调谐，被广泛应用于生物医学[3]、传感[4]、光力学[5]及腔量子电动力学领域．DFB激光器是利用周期为波长量级的布拉格光栅衍射来实现受激辐射光放大[6]（图1-b）．根据空间结构，DFB谐振腔可分为一维、二维和三维结构．根据对称性，DFB谐振腔可分为周期、准周期和非周期结构．它具有低损耗、方向可控、单纵模、窄线宽等优点，在传感[7]、显示领域有很大应用价值。（剩余8056字）