这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告：
本研究的作者包括Beier Zhou、Yichi Zhong、Mingming Jiang、Jianhao Zhang、Hongxing Dong、Linqi Chen、Hao Wu、Wei Xie和Long Zhang。他们分别来自中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光材料重点实验室、中国科学院大学材料科学与光电工程中心、华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室以及南京航空航天大学理学院。该研究于2020年1月11日发表在《Nanoscale》期刊上。
本研究属于纳米光子学和微激光器领域，旨在解决微激光器中激光偏振度低的问题。微激光器在集成光子电路和激光显示中具有重要应用，但其偏振特性作为激光发射的基本属性，却鲜有研究。传统激光器可以通过高度偏振的种子光或偏振膜实现高偏振度，而微激光器由于自发发射的非偏振性，通常表现出较低的偏振度。本研究首次通过Vernier效应（游标效应）提高了金属卤化物钙钛矿微球中激光的偏振度，并实现了低阈值、高质量的线性偏振单模激光。
材料制备与表征
研究采用化学气相沉积（CVD）方法合成了全无机铯铅卤化物（CsPbBr₃）微球，并通过扫描电子显微镜（SEM）对其形貌进行了表征。微球直径范围为0.5至2微米，具有完美的球形形态和光滑表面。
微球操控与耦合实验
利用钨探针对微球进行微操控，将两个微球耦合在一起，间隙为30纳米。通过Vernier效应，实现了单模激光的发射。实验中使用400飞秒脉冲激光作为激发源，测量了耦合微球的激光光谱和偏振特性。
数值模拟与理论分析
采用有限元方法（FEM）对单个微球和耦合微球的模式分布进行了系统分析，并提出了耦合共振的物理图像。通过理论计算和实验验证，阐明了Vernier效应在提高激光偏振度中的作用。
激光特性测试
研究了耦合微球的激光阈值、偏振度和稳定性。实验结果表明，耦合微球的激光阈值低至4.09微焦耳/平方厘米，偏振度从耦合前的约0.2提高到0.78，且单模激光在恒定泵浦功率下可稳定持续约55分钟。
单模激光的实现
通过Vernier效应，耦合微球实现了波长为531纳米的单模激光发射。激光线宽为0.13纳米，对应的品质因子（Q因子）高达4100。
偏振度的提高
耦合前，单个微球的激光偏振度较低（0.08至0.36），而耦合后，单模激光的偏振度显著提高至0.78。这是由于耦合破坏了微球的高对称性，减少了简并模式的数量，并提高了TE模式（横电模）的耦合效率。
激光稳定性
耦合微球的单模激光在恒定泵浦功率下可稳定持续约55分钟，随后由于腔体结构的破坏，激光模式从单模转变为多模。
本研究通过Vernier效应成功提高了微激光器的激光偏振度，并实现了低阈值、高质量的线性偏振单模激光。这一成果不仅深化了对激光偏振发射机制的理解，还为基于钙钛矿材料的微激光器在集成光子电路中的应用提供了新的可能性。
创新性方法
首次利用Vernier效应提高微激光器的激光偏振度，为微激光器的模式调控提供了新思路。
高质量激光输出
实现了低阈值（4.09微焦耳/平方厘米）、高偏振度（0.78）和稳定持续的单模激光发射。
理论结合实验
通过理论分析和数值模拟，系统阐明了Vernier效应在提高激光偏振度中的作用机制。
本研究还提供了详细的实验数据和模拟结果，支持了Vernier效应在微激光器中的应用。此外，研究团队开发的微球操控技术和激光特性测试方法也为相关领域的研究提供了参考。
本研究在微激光器领域取得了重要进展，为未来集成光子电路的发展奠定了坚实的基础。