近日，我院谷付星副教授课题组(www.gufuxing.com)在Nature旗下期刊《Light: Science & Applications》（影响因子14.098）上发表了题为“空间光调制激发的聚合物瓶子形微腔单模激光”（“Single whispering-gallery mode lasing in polymer bottle microresonators via spatial pump engineering”）的研究成果。
单模激光由于其高光束质量与及光谱纯度，在各学科和技术应用中至关重要。回音壁(WGM)微谐振腔由于其高品质因子和小模式体积的特点受到越来越多的关注，不同形状和材料制造的回音壁微腔在激光、传感和光通信等领域得到广泛研究。但由于缺乏模式选择策略，在WGM腔中产生的激光通常是多模的。近年来，扁长的瓶子形瓶子微腔(bottle microresonator)得到广泛关注，典型应用如光延迟线，腔体光力学和光频梳等。与其他形状的WGM腔相比（例如微盘和微球），其独特点在于其中不同模式的能量场会沿其长轴方向的空间分离距离很大，这使得可以根据其轴向模式分布选择一种所需的激光模式，从而抑制所有其它激光模式。
谷付星等人利用高分子材料制备出瓶子微谐振腔，使用空间泵浦光干涉法来产生周期性的空间强度分布，通过调节干涉条纹间隔及其空间位置，进而调制瓶子微腔的空间增益曲线而获得单个谐振模式的激发。实验表明当干涉条纹与瓶子微腔的单个模式能量场强度分布空间高度重叠时，可以有效地实现微腔体激光模式选择和单模激光。获得了超过20dB的高边模抑制因子的单模激光输出，且激光阈值大大降低。通过拉伸瓶子轴线可实现超过8nm范围的单模激光波长调谐。这种实现单模激光不需要复杂的制备流程和昂贵的组件，在可调谐单模激光和非线性光学传感等一系列领域潜在诸多应用。
《Light: Science & Applications》期刊在这篇文章公开发表的同时，在其News and Views专栏上刊发了由国际权威纳米光子学专家、OSA Fellow、Optics Letters前副编辑、英国阿斯顿大学Misha Sumetsky教授撰写的介绍文章，对该成果给予了高度的评价。该研究成果得到了上海市高峰高原学科建设经费和国家自然科学基金项目（11674230和11434005）、973项目（2015CB352001）的大力支持。
该论文链接: http://www.nature.com/lsa/journal/v6/n10/full/lsa201761a.html
该论文的评价链接: http://www.nature.com/lsa/journal/v6/n10/full/lsa2017102a.html