中國科學院上海光學精密機械研究所信息光電實驗室研究員李建郎課題組在新型固體激光器研究中，同時實現了具有矢量偏振和螺旋相位的激光光束輸出。相關論文已發表（IEEE J. Sel. Top Quantum Electron., 21, 1600406, 2015； Appl. Phys. B,117, 219, 2014； Chin. Opt. Lett., 13, 031405, 2015）。
矢量、渦旋光束是在光束橫截面內同時具有非均勻偏振態和螺旋位相結構的新型激光光束。與其他激光光束相比，矢量光束可被高數值透鏡聚焦更小的尺寸，并且在焦點處可形成極強的縱向電場或者縱向磁場，因此在粒子捕獲、生物光鑷、高分辨率顯微鏡技術、帶電粒子加速以及高精度材料加工等領域有非常重要的應用。而渦旋光束則由于具有螺旋位相，該光束中的光子帶有軌道角動量，并可將軌道角動量傳遞給處于光場中的微粒（分子、原子、電子和等離子體等）上從而導致其沿圓周軌道運動。通過各種方式分別產生矢量光束和螺旋相位光束一直是激光光學研究領域的熱點之一，但利用激光器直接輸出同時具有矢量偏振和螺旋相位的激光束尚未見報道。
李建郎課題組在研究中，首先利用粗芯徑、大數值孔徑的多模光纖，通過離焦耦合將激光二極管輸出的808納米多橫模激光光束轉換為空心光束，然后利用該空心光束從端面泵浦一個微片激光器。該激光器僅由一塊摻雜釹離子的釔鋁石榴石（Nd:YAG）激光晶體和一個平面輸出鏡組成，在沒有采用任何其他腔內元件的情況下，獲得了徑向偏振和螺旋相位的連續激光輸出。在此基礎上，通過在激光器腔內插入一塊可飽和吸收晶體，實現了徑向偏振和螺旋相位的脈沖輸出；并且該激光器在高功率運轉時，通過輕觸激光腔鏡，激光器的脈沖輸出可轉化為切向偏振，同時光束的螺旋相位特性保持不變。
這種基于空心光束泵浦的微片激光器結構簡單，無需任何昂貴元件，同時實現了對輸出激光束的偏振態（矢量偏振）和位相（螺旋相位）的控制。這也是首次在激光器中直接輸出同時具有矢量偏振和螺旋相位的激光光束。基于該項研究的激光器技術可進一步拓展應用于激光核聚變的點火裝置。
該研究得到國家自然科學基金支持。
圖1. 可以輸出矢量渦旋光束的簡單固體激光器
圖2.激光器輸出的徑向偏振光束檢偏及干涉獲得的螺旋相位圖
日前，中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究團隊，在太赫茲量子級聯激光器光注入鎖定領域取得進展。研究團隊提出了太赫茲單模量子級聯激光器與光頻梳量子級聯激光器之間的光學互注入（MOI）鎖定方案，該方案......
記者從中國科學院上海光學精密機械研究所獲悉，該所學術委員會副主任、先進激光與光電功能材料部研究員、博士生導師胡麗麗，今年1月榮獲2025年國際玻璃協會（ICG）主席獎，成為我國首位獲此殊榮的女科學家。......
近日，泛半導體缺陷檢測創新型企業創銳光譜宣布完成近億元Pre-A輪融資，由光速光合領投。融資資金將主要用于技術研發和產能擴容。創銳光譜成立于2016年，是全球領先的瞬態光譜技術產業化企業，立足瞬態光譜......
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員李剛、研究員金玉奇團隊在薄片超快激光器研究方面取得新進展。團隊基于全鏈條自主研發的72通薄片泵浦模塊，實現了薄片皮秒激光再生放大輸出功率超過300W。相關成果發......
據《自然·納米技術》雜志24日報道，美國加州理工學院團隊報告稱，他們構建了一種元表面，上面布滿微型可調天線，能夠反射入射的光束：一束光進入，多束光出去，每束光都有不同的頻率并朝著不同的方向傳播。這是一......
據26日《自然》雜志報道，美國斯坦福大學團隊在芯片上制造出一種鈦寶石激光器。與目前的任何其他鈦藍寶石激光器相比，這一原型機的體積縮小了4個數量級（即原來的萬分之一），成本降低了3個數量級（即原先的千分......
片級鈦寶石激光器問世 鈦寶石波導放大器。該放大器的尺寸為0.5毫米見方。圖片來源：《自然》網站科技日報北京6月27日電（記者張佳欣）據26日《自然》雜志報道，美國斯坦福大學團隊在芯片上制造出......
這一光子芯片上的波導激光器不但提供了光纖激光器的性能，還有以前無法實現的頻率可調性瑞士洛桑聯邦理工學院研究人員研制出有史以來第一個芯片集成的摻鉺波導激光器。該激光器性能接近基于光纖的激光器，且將“精確......
瑞士洛桑聯邦理工學院研究人員研制出有史以來第一個芯片集成的摻鉺波導激光器。該激光器性能接近基于光纖激光器，且將“精確可調波長”與“芯片級光子”兩大實用性特點合二為一。這一突破發表在新一期《自然·光子學......
據英國《新科學家》網站22日報道，美國SLAC國家加速器實驗室的直線加速器相干光源（LCLS）發出有史以來最強X射線脈沖。該脈沖僅持續4.4萬億分之一秒，產生的功率卻接近1太瓦（100億兆瓦），為普通......