电子科大科研团队开发出三种创新性光子器件

近日，电子科技大学信息与通信工程学院光纤传感与通信教育部重点实验室饶云江团队聂明明教授，联合美国科罗拉多大学博尔德分校，在国际顶级期刊Nature Photonics（《自然·光子学》）上发表了题为“Cross-polarized stimulated Brillouin scattering empowered photonics”（交叉偏振受激布里渊散射赋能的光子学应用）的研究论文，首次系统揭示了铌酸锂晶体中的交叉偏振布里渊增益特性，并展示了其与二阶非线性的高效耦合机制，从而成功开发出三种创新性光子器件，可为下一代光通信、精密测量和量子技术提供全新解决方案。

交叉偏振受激布里渊效应在铌酸锂中的强增益特性，结合其热光、电光等多物理场调控能力，可为新型光源及光子集成芯片提供全新设计维度。研究实现了三大创新器件。（1）可重构受激布里渊激光器：利用铌酸锂晶体的双折射热光效应和交叉偏振受激布里渊效应，突破了传统受激布里渊激光器因腔长固定难以调谐的限制，实现了波长任意可调的亚赫兹窄线宽激光输出。（2）高效模式转换器：首次实现了腔内的布里渊增强四波混频效应，并开发出偏振、横模与纵模的多维度高效率模式转换装置。（3）布里渊-二阶激光及频梳：利用交叉偏振布里渊效应与二阶非线性的协同作用，首次实现了内腔布里渊激光泵浦的近红外与可见双波段激光及频率梳。随着薄膜铌酸锂光子集成技术的成熟，有望利用揭示的交叉偏振受激布里渊效应开发除上述器件外的更多创新光子学器件，在片上实现微型化与低功耗运行，为光学原子钟、高精度陀螺仪、光通信、光学神经网络等前沿应用带来变革。

该研究得到了国家自然科学基金及电子科技大学顶尖基础研究成果培育计划的支持。

电子科技大学聂明明教授为论文第一作者兼共同通讯作者，美国科罗拉多大学博尔德分校Shu-Wei Huang教授为论文共同通讯作者。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41566-025-01680-7