日前從(cong) 中國科學技術大學獲悉，該校化學與(yu) 材料科學學院張其錦教授研究組與(yu) 張群副教授研究組合作，研製出基於(yu) 極弱納米顆粒散射體(ti) 係的低閾值、方向性好、可調控的相幹隨機光纖激光，並論證了其機理。研究成果近日發表在國際著名學術期刊《物理評論快報》上。

       傳(chuan) 統激光除了需要增益介質如激光染料、稀土離子等外，還必須有光學反射鏡所組成的高穩諧振腔。而隨機激光則僅(jin) 依賴於(yu) 增益介質和散射介質，其光學回饋通過散射介質的多重散射實現。但由於(yu) 隨機激光具有無方向性等缺點，因此具有方向性的隨機光纖激光自2007年問世以來引起了人們(men) 的極大興(xing) 趣。然而，迄今報道的基於(yu) 納米粒子多重散射的隨機光纖激光研究，隻觀察到非相幹隨機激光行為(wei) ，這種激光由於(yu) 光波的強度或能量反饋而僅(jin) 呈現光譜窄化現象。

       在國家自然科學基金委、科技部及中科院資助下，張其錦、張群等人將基於(yu) 納米粒子多重散射的隨機光纖激光工作機製，首次由非相幹拓展到相幹，這種激光由於(yu) 散射光波的幹涉效應而產(chan) 生亞(ya) 納米譜寬的激光峰。研究人員將POSS納米粒子、PM597激光染料以及二硫化碳分散相溶液注入到空心光纖中，構建了一個(ge) 在極弱散射機製下工作的相幹隨機光纖激光係統；然後通過精心設計的調控實驗和理論分析，證明其相幹工作機製主要源自被光纖波導效應大大增強的納米粒子的多重散射。
 

       據介紹，與(yu) 傳(chuan) 統隨機激光相比，相幹隨機光纖激光具有閾值低、方向性好等優(you) 點，有望應用於(yu) 動態光療與(yu) 腫瘤探測、集成光學器件、無散斑全場激光成像等領域。《物理評論快報》審稿人認為(wei) ：“本工作在隨機激光領域起到顯著的裏程碑的作用；從(cong) 基礎物理學角度來看，本工作無疑構成了一個(ge) 非常有趣的研究課題。”