研究人员展示了一种基于新型设计实现集成微激光器，这种激光器能以手性模式发光，从而发生光螺旋。若是一个物体能从它的镜像平分辨出来，那么这个物体就有手性，因为螺旋形，开塞钻是稀奇好的例子。从扭转星系到DNA双螺旋构造，这种手性在天然界中无处不在。当光的相位沿流传轴弯曲时，能够界说光的手性。上世纪90年月，人们熟悉到行使光场的这种手性特征，即轨道角动量(OAM)，在手艺上是有优势的。
实际上，OAM代表了一个无界的自由度，因为相位前沿理论上能够在一个光学周期内绕随意大的次数。是以，与常用的光偏振态比拟，它为编码信息供应了一个大大扩展的根蒂，而光的偏振态仅限于二维根蒂。在如许一个高维的根蒂上复用信息，将有或者大大提高经典和量子信息和谈的效率。此外，将如斯大的角动量值传递给大量粒子，对于原子标准上的光学把持方案(即原子镊子)是一项壮大手艺。由Jacqueline Bloch向导的纳米科学和纳米手艺中心(C2N, CNRS-Univ。
用扫描电镜视察了六根耦合微柱(C2N)形成的六角形激光腔;右上角：图像示意图显露形成每个柱状构造的半导体层，每个柱状构造由两个反射镜和一个运动区域构成，该运动区域由一个quamtum井构成下：手性态光从六角形空腔发出的艺术示意，从而发生螺旋状光。图片：C2N / N. Carlon Zambon
巴黎大学巴黎分校(Paris-Sud/Paris-Saclay)与来自里尔PhLAM实验室和克莱蒙特-费朗德帕斯卡研究所(Institut Pascal in Clermont-Ferrand)的合作者申报了一种新型集成激光构造的演示：这种构造能以手性态发光，从而发生光螺旋，这种微激光器的击穿优势在于能够经由简洁光学手段掌握开塞钻的偏向(从顺时针到逆时针)，其研究功效揭橥在《天然光子学》上。为了发生这些手性态的光，研究人员使用了一种基于两种首要成分的方式。首先建造了一个由六个耦合微柱构成的六角形激光腔。
因为器件的扭转对称性，谐振模式呈现出具有明确值的OAM。其次，为了支撑顺时针或逆时针光模式的发射，需要打破系统中的时间回转对称性，行使偏振和光OAM之间的工程耦合。这种耦合许可经由使用圆偏振光泵发生净手性的激光发射。是以，这种新型的微激光器凭据光泵的圆偏振特征，发出顺时针或逆时针偏向的相关光。本研究提出并实现了一种非常通用的方案，为实现新一代的微激光发弓手性光奠基了根蒂。
博科园-科学科普｜研究/来自: 纳米科学和纳米手艺中心
参考期刊文献:《Nature Photonics》
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