近日，北京郵電大學電子工程學院徐坤教授、桂麗麗教授課題組與南丹麥大學納米光學中心Sergey I. Bozhevolnyi教授、丁飛助理教授課題組合作，提出并展示了一種等離激元超構表面輔助的波長可調諧渦旋光纖激光器，研究成果以“具有內腔等離子體金屬表面的60nm跨度波長可調諧渦旋光纖激光器(60 nm Span Wavelength-Tunable Vortex Fiber Laser with Intracavity Plasmon Metasurfaces)”為題發表在ACS Photonics上。 波長可調諧渦旋光纖激光器可以產生攜帶軌道角動量(OAM)的光束，在大容量光通信中備受關注。然而，由于窄帶寬和/或模式轉換組件的插入損耗，傳統渦旋光纖激光器的波長可調諧性受到~35nm范圍的限制。

光學超表面除了是緊湊的平面組件外，還可以在寬波長范圍內以高效率靈活地操縱光。此次，實驗團隊首次提出并演示了一種元表面輔助渦旋光纖激光器，該激光器可以直接產生具有可定制拓撲電荷的OAM光束。由于所設計的寬帶隙表面等離子體元表面與腔內可調諧濾波器相結合，該激光器能夠產生中心波長從1015 nm到1075 nm連續可調諧的OAM光束，幾乎是有史以來報道的其他渦旋光纖激光器的兩倍。

超表面可以隨意設計，以滿足激光器的低泵浦閾值或高斜率效率的要求。此外，腔元表面配置可以擴展為在不同波長區域生成更高階OAM光束或更復雜的結構光束，這大大拓寬了開發低成本和高質量結構光束激光源的可能性。

審核編輯 ：李倩