近年来，利用金属表面等离子体和光子的耦合，对基于混合模式表面等离子体的亚波长尺度激光器的研究取得长足进展。然而，这种亚波长尺度激光器的谐振腔一般由增益材料提供，即谐振模式由增益材料自身的几何形状所决定，另一方面，制备好的样品其出射波长一般也是固定的，这使得混合模式表面等离子体激光在实际应用中具有很大局限性。

图1 钙钛矿/介质/金属微盘所构成的混合模式表面等离子体激光器

我们展示了一种由金属基底形状来调控混合模式表面等离子体激光谐振机制的方案，其原理如上图所示。我们制备了传统的钙钛矿薄片/介质/金属薄膜衬底系统，并利用厚度测量，光学偏振和瞬态时间响应测量验证了混合模式的表面等离子体激光，随后制备了圆形金属/介质基底，然后将碘化铅薄片转移覆盖到制备好的基底上，最后利用化学气相沉积的办法将碘化铅薄片转化成钙钛矿材料。 由于钙钛矿薄片所具有的柔性，薄片能和基底紧密接触，从而便可由所设计的基底几何形状调控得到理想的谐振模式，部分实验结果展示在下图中。

   进一步，将基底设计成周期性的阵列结构，通过类似的实验流程得到了混合模式表面等离子体激光器阵列。有意思的是，样品制备好之后，通过化学气相沉积的办法，可改变制备好的钙钛矿样品的阴离子配比，其出射波长也能实现准确控制，这对于混合模式表面等离子体激光的实际应用也具有很大价值。该研究成果发表在2018年的ACS Nano并被X-MOL知识平台报道。

图2 钙钛矿/介质/金属微盘样品的形貌表征及光学测量

图3 X-MOL的新闻报道