近日，我院微纳光学检测技术研究所在光学与光电子领域国际知名期刊《Journal of Lightwave Technology》上发表研究成果，论文题为“Fano-Like Line Shape and its Tuning Effect in a Double-Handle Whispering Gallery Mode Microsphere Resonator（双柄回音壁模微球谐振腔中的类Fano线型及其调控效应）”。论文围绕回音壁模（WGM）微腔中的Fano共振调控展开研究，提出了一种新型双柄微球谐振结构，实现了类Fano线型的稳定激发与可重复调谐，在高灵敏传感、光开关及非线性光学等领域具有应用前景。我院硕士李尚文为论文第一作者，蔡露副教授为论文通讯作者，东北大学为第一完成单位。

研究团队提出双柄回音壁模微球谐振腔结构。该结构通过在微球两端引入双柄设计，在保持耦合位置稳定的同时，利用轴向应变对不同模式进行差异化调控，从而实现模式干涉与类Fano线型产生。研究表明，不同Q值模式间的相互干涉是形成非对称Fano线型的关键。通过施加应变，研究团队实现了类Fano线型的周期性调谐和稳定切换。论文系统分析了双柄微球谐振腔中的模式耦合机制与调控原理，并结合理论与实验揭示了不同模式在应变作用下的迁移规律。实验结果表明，随着轴向应变增加，谐振模式发生稳定蓝移，并表现出良好的线性响应特性；同时，类Fano线型能够在Lorentz线型与非对称Fano线型之间连续调节。此外，该结构在动态和静态条件下均具有良好的稳定性和较小迟滞误差。研究团队还进一步探索了其温度响应特性。实验结果显示，在30 °C~40 °C范围内，双柄微球谐振腔的谐振波长随温度升高稳定红移，而类Fano线型整体保持不变，展现出良好的热稳定性，为多参数高精度传感提供了新的技术路径。

该研究提出的双柄微球谐振结构具有制备简单、调控稳定、重复性好和成本低等优势，为Fano共振在微纳光学器件中的应用提供了新方案，在高分辨率传感器、光开关、光通信和非线性光学等领域具有广阔应用前景。

图1 轴向应变作用下类Fano线型的调谐过程

论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10553269

（编辑：周宣任 审核：陈茂庆）