近日，合肥微尺度物质科学国家实验室原子分子科学研究部张群副教授与我校化学与材料科学学院张其锦教授合作，在随机光纤激光相干调控研究中取得重要进展。研究成果以“Coherent Random Fiber Laser Based on Nanoparticles Scattering in the Extremely Weakly Scattering Regime”为题，发表在《物理评论快报》上 [PRL 109, 253901 (2012)]。
　　传统激光除增益介质外还必须要有静态光学镜片所组成的高稳谐振腔，而随机激光则仅依赖于增益介质和散射介质，其光学回馈通过散射介质的多重散射实现。随机光纤激光自2007年问世以来吸引了人们极大的兴趣，但迄今报道的基于纳米粒子多重散射的随机光纤激光皆在非相干机制下工作。这项研究，将基于纳米粒子多重散射的随机光纤激光的工作机制由非相干拓展到相干。所构建的在极弱散射机制下工作的相干随机光纤激光系统，其工作介质为注入到空心光纤中的POSS纳米粒子/PM597染料/CS₂分散相溶液；通过精心设计的调控实验以及理论分析，其相干工作机制被证明主要源自被光纤波导效应大大增强的纳米粒子的多重散射。相较于传统随机激光，相干随机光纤激光具有阈值低、方向性好等优点，有望应用于动态光疗与肿瘤探测、集成光学器件、无散斑全场激光成像等领域。该工作被PRL审稿人评价为“a significant milestone in the field of random lasers which, undoubtedly, constitutes a very interesting research topic from the point of view of fundamental physics”。
　　该工作得到了国家自然科学基金委、科技部及中科院的项目资助。