Recentemente, il gruppo del Prof. Xu Kun e del Prof. Gui Lili presso la School of Electronic Engineering dell'Università delle Poste e Telecomunicazioni di Pechino (BUPT), in collaborazione con il Prof. Sergey I. Bozhevolnyi e il gruppo dell'Assistente Prof. Ding Fei presso il Center for Nano -Optics dell'Università della Danimarca meridionale, ha proposto e dimostrato un laser a fibra a vortice sintonizzabile in lunghezza d'onda con superficie d'onda super configurabile iso-eccitata. I risultati della ricerca sono stati pubblicati come "60 nm Span Wavelength-Tunable Vortex Fiber Laser with Intracavity Plasmon Metasurfaces" in ACS Photonics.
I laser a fibra a vortice regolabili in lunghezza d'onda possono produrre fasci che trasportano il momento angolare orbitale (OAM) e sono interessanti per le comunicazioni ottiche ad alta capacità. Tuttavia, la sintonizzazione della lunghezza d'onda del vortice convenzionalelaser a fibraè limitato dall'intervallo di ~35 nm a causa della larghezza di banda ridotta e/o della perdita di inserzione dei componenti di conversione di modalità.
Le super superfici ottiche, oltre a essere componenti planari compatti, consentono una manipolazione flessibile della luce con elevata efficienza su un'ampia gamma di lunghezze d'onda. Questa volta, il team sperimentale ha proposto e dimostrato per la prima volta un laser a fibra a vortice assistito da metasuperficie in grado di generare direttamente fasci OAM con cariche topologiche personalizzabili. Grazie alla metasuperficie plasmonica di superficie a banda larga progettata combinata con un filtro sintonizzabile all'interno della cavità, il laser è in grado di generare un raggio OAM continuamente sintonizzabile con una lunghezza d'onda centrale da 1015 nm a 1075 nm, quasi il doppio di altri laser a fibra vortice mai segnalati .
Le superfici possono essere progettate a piacimento per soddisfare i requisiti dei laser con basse soglie di pompaggio o elevate efficienze di pendenza. Inoltre, la configurazione della superficie dell'elemento cavità può essere estesa per generare fasci OAM di ordine superiore o fasci strutturati più complessi in diverse regioni di lunghezza d'onda, il che amplia notevolmente la possibilità di sviluppare sorgenti laser a fascio strutturato a basso costo e di alta qualità.
