近日，复旦大学信息科学与工程学院光科学与工程系王俊、吴翔、赵海斌课题组开展合作研究，制备出具有微纳光场约束功能的零维钙钛矿光学微腔，成功实现了微米尺度上的高品质因子（Q）单模激光，以及线性和非线性（双光子）光泵浦的激光发射。实验上取得了Q因子为16700、偏振度为99.6%、Purcell因子为11.40的高性能单模激光发射，超过了当前大多数钙钛矿微腔激光的表现。相关研究成果以《High Q-Factor Single-Mode Lasing in Inorganic Perovskite Microcavities with Microfocusing Field Confinement》为题发表于国际权威学术期刊《Nano Letters》上。该成果在光芯片的集成光源领域具有重要意义，解决了提升激光发射速率与光场局域化之间的协调问题。

高Q微纳激光器作为光源在集成光子器件、光电子器件和光通信应用中起着重要的作用。其中Q因子和Purcell因子（Fp）是决定激光器单色性和辐射速率的两个关键参数。通过减小微腔的尺寸和维度，可以降低光场的模式体积，进而提高激光的辐射速率（即Fp）。然而，当模式体积减小、Fp增加时，体系的Q因子则会急剧降低，如何在微米尺度同时提高激光的Q因子和辐射速率仍然是一个挑战。为了解决这一挑战，具有光学聚焦约束的微结构被应用到微型激光器中。通过制备或集成微透镜可限制光场，有助于抑制衍射和横向漂移所引起的光学损耗，从而大幅提高激光的Q因子和辐射速率。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c04797