南京大学介电超晶格实验室的祝世宁院士、谢臻达教授课题组在基于光学微腔的可调谐激光器研究中取得重要突破，实现了小型化、高功率、可调谐中红外激光产生，在远距离传感、气体检测等领域具有重要实用价值。研究人员首次提出并设计制备了新型的盒形微腔结构，打破了传统微腔对于多波长耦合的频率选择限制，基于铌酸锂介电超晶格材料实现了尺寸仅为厘米级别的单波长共振光参量振荡器，在中红外波段实现了数个纳米的宽带连续调谐范围。同时得益于盒形微腔近材料极限的品质因子，该激光线宽仅为kHz级别，具备分辨分子原子精细结构的能力，对于高精度光谱学应用具有重要意义。

该工作以“Midinfrared Tunable Laser with Noncritical Frequency Matching in Box Resonator Geometry”为题发表在《Physical Review Letters》上。南京大学博士后贾琨鹏和博士生汪小涵（已毕业）为该项成果的共同第一作者，南京大学的谢臻达教授和祝世宁院士为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划（2019YFA0705000, 2017YFA0303700）、国家自然科学基金（51890861, 11690031, 11621091, 11674169）、江苏省自然科学基金前沿技术项目（BK20192001）和广东省重点研发计划（2018B030329001），广东省基础与应用基础研究重大项目资助，江苏省博士后科研资助计划的资助。

图: 铌酸锂介电超晶格盒形微腔的(a)设计、(b)制备和(c)表征；(d)高功率中红外可调谐激光产生；(e)甲烷吸收光谱测量。

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