Laser & Photonics Reviews:有机回音壁激光的研究进展

回音壁腔激光器的高品质因子Q值、高光场密度及小模式体积使其作为高质量的相干光源在先进光学应用中具备巨大的潜在应用价值。而有机半导体分子材料本身可调控的激发态光化学光物理过程以及弱的分子间相互作用使其在构筑回音壁激光器时具备天然的优势。一般来说,丰富的激发态过程使得有机分子材料更容易形成受激辐射所需的四能级系统;而通过调控有机分子间的弱相互作用,使得可控制备高质量、复杂形貌的有机微纳单晶光学谐振腔成为可能,进而实现特定功能化的回音壁有机激光。

有机回音壁腔激光器可以通过多种方式实现,例如将有机染料掺杂进各种各样的回音壁腔中,如液滴、自组装微腔、及金属-有机框架结构。或利用自组装的有机微纳单晶同时作为增益介质和回音壁腔来实现有机回音壁腔激光。通过利用有机材料的丰富激发态光化学光物理过程及弱的分子间相互作用,可以灵活地制备面向先进光子学应用的功能化有机回音壁激光器,例如高质量的相干激光阵列、具备方向性耦合输出的有机回音壁激光器、波长可调的有机回音壁激光器等。

近日,苏州大学功能纳米与软物质研究院(FUNSOM)王雪东副教授、廖良生教授在Laser & Photonics Reviews上发表了题为“Recent Advances in Organic Whispering-Gallery Mode Lasers”的综述论文,作者从回音壁谐振腔基本原理、有机增益材料及其激发态能级、有机回音壁激光的实现策略及具备特定功能化的有机回音壁腔激光器角度出发,对有机回音壁腔激光的近期进展进行了综述,分析了该领域目前仍存在的挑战,并对未来的发展方向进行了展望,为研究者提供了有机回音壁腔激光器的基础理解及设计思路。相关成果发表在Laser & Photonics Reviews上(DOI: 10.1002/lpor.202000257),苏州大学硕士研究生魏国庆为论文第一作者,王雪东副教授和廖良生教授为通讯作者。