微纳激光是片上光互连系统的核心器件，也是目前整个片上光网络最大的挑战。目前为止，各种不同的微型激光器相继实现，但对与微型激光器自身的超快调控机制的研究仍然十分匮乏，激光的模式激射之后很难快速改变，限制了微纳激光的实际应用。因此，对于微纳激光研究而言，迫切需要在机理上有所突破。

近期，哈工大团队对钙钛矿微型激光器的非线性模式间相互作用进行了研究，在实验上证明它们对超快模式转换的影响，特别是在交叉增益饱和的情况下，这里一个激光模式的强度会降低同一系统中所有其他模式的有效增益。相关工作以All-optical control of lead halide perovskite microlasers为题，发表于Nature旗下综合类子刊Nature Communications上。

通过研究模态之间非线性相互作用，团队利用交叉增益饱和效应实现超快模式开关，实现了钙钛矿激光不同模式转换的全光动态调控。当外部光激励增强时，钙钛矿激光器的激光模式会发生明显可逆的模式转换且不需要非常复杂的光学结构设计。这一动态转换可以提供低于70 ps的超快开关性能，使得钙钛矿激光器应用扩展到之前无法涉足的光存储、超快光转换器等领域。

图：激光模式转换和光开关性能