为了将激光的产生和调制集成在同一个微腔中,实现激光的产生与调控一体化,我们利用具有电光效应的ZnO微腔作为产生光泵浦紫外激光的增益介质,同时通过施加电场实现激光模式的动态调制。当电场方向平行于ZnO微腔的C轴时,ZnO微腔WGM激光模式随外加偏压的增加发生红移,调制速率约为0.02 nm/V。研究结果表明:ZnO微腔的折射率变化与电场强度呈线性相关,即泡克尔斯效应,且带隙附近的电光系数约为7.68×19-9 m/V。此外,我们还通过半波电压法测试了入射波长为532 nm时,ZnO微腔的有效电光系数约为6.12×19-9 m/V。该研究结果不仅为实现激光的产生与调控一体化提供了简便有效的策略,也为测量不同波长下微型晶体的电光系数提供了直接有效的方案。相关结果“Electro-optic effect of ZnO microcavity and active dynamic lasing mode modulation”发表于Advanced Optical Materials, 2022, 10(19),2201080。第一作者李竹新博士。
图(a) 施加偏压为0-20 V时,ZnO微腔在室温下的激光光谱图;(b) 相应的2D映射图;(c) 室温和0偏压下ZnO微腔WGM激光的模式数(上图)、折射率(中图)和激光光谱图(下图);(d) 室温下,TE124-TE130模式的谐振波长与外加偏压的关系图。