Nyligen har Prof. Xu Kun och Prof. Gui Lilis grupp i School of Electronic Engineering vid Beijing University of Post and Telecommunications (BUPT), i samarbete med Prof. Sergey I. Bozhevolnyi och biträdande Prof. Ding Feis grupp i Center for Nano -Optik vid Syddanmarks universitet, föreslog och demonstrerade en iso-exciterad superkonfigurerbar ytassisterad våglängdsavstämbar virvelfiberlaser. Forskningsresultaten publicerades som "60 nm Span Wavelength-Tunable Vortex Fiber Laser with Intracavity Plasmon Metasurfaces" i ACS Photonics.
Våglängdsavstämbara virvelfiberlasrar kan producera strålar som bär orbital angular momentum (OAM) och är av intresse för optisk kommunikation med hög kapacitet. Däremot våglängdsavstämningen av konventionell virvelfiberlasrarbegränsas av ~35 nm-intervallet på grund av smal bandbredd och/eller insättningsförlust av modomvandlingskomponenterna.
Optiska superytor, förutom att vara kompakta plana komponenter, tillåter flexibel manipulering av ljus med hög effektivitet över ett brett våglängdsområde. Den här gången föreslog och demonstrerade experimentteamet för första gången en metasurface-assisterad virvelfiberlaser som direkt kan generera OAM-strålar med anpassningsbara topologiska laddningar. Tack vare den designade plasmoniska metaytan med stort bandgap kombinerat med ett avstämbart filter i kaviteten kan lasern generera en kontinuerligt avstämbar OAM-stråle med en central våglängd från 1015 nm till 1075 nm, nästan dubbelt så stor som andra virvelfiberlasrar som någonsin rapporterats .
Ytor kan utformas efter behag för att möta kraven på lasrar med låga pumptrösklar eller hög lutningseffektivitet. Dessutom kan kavitetselementets ytkonfiguration utökas för att generera högre ordningens OAM-strålar eller mer komplexa strukturerade strålar i olika våglängdsområden, vilket avsevärt vidgar möjligheten att utveckla lågkostnads- och högkvalitativa strukturerade strållaserkällor.
