科学家给激光装上“方向盘” | 科技前线

主要观点总结

文章介绍了手性激光的特性及应用前景，以及中国科学院半导体研究所郑婉华院士团队提出的通过光子晶体实现手性激光发射的新方案。该方案利用集体振荡和非对称泵浦技术，实现了单一手性的激光发射，为构造实用化的芯片级涡旋激光器提供了新思路。

关键观点总结

关键观点1: 手性激光的特性及应用

手性激光能精准地激发或输出某一种特定的振动模式并抑制其他不需要的模式，在量子光学、生物传感、光通信等领域有广泛应用。其核心是让激光光束携带明确且单一的手性。

关键观点2: 手性激光发射的新方案

郑婉华院士团队提出通过光子晶体实现手性激光发射的新路径，利用集体振荡现象和非对称泵浦技术，使激光光束高度集中、传输效率大幅提升，同时实现了单一手性的激光发射。

关键观点3: 集体振荡技术的原理和应用

集体振荡现象是多个独立谐振体在相互作用下共同形成整体振荡的现象。研究团队利用圆形边界散射效应，使光子晶体导模发生各向同性耦合，进而在动量空间形成集体振荡。这一技术使得光束高度集中、传输效率大幅提升。

关键观点4: 实验验证及手性涡旋激射的特征

研究团队通过实验验证了实现激光的单一手性，并展示了手性涡旋激射的独特特征。传统涡旋激光设备往往体积庞大、结构复杂，而手性激光器结构更紧凑、集成度更高，并能在光的“手性”维度上提供新的调控自由度。