近期，张祖兴教授团队的万洪丹老师和研究生汪杰同学实现了一种基于模式选择耦合器的被动锁模柱矢量光纤激光器。目前，柱矢量激光主要通过空间相位调制器、组合半波片、双折射晶体和亚波长光栅等体块式自由空间器件对光偏振态的精确调控来获得。但是利用上述器件产生柱矢量激光，对于这些器件的精密程度和作用范围都有着严格的要求，而且光路不易集成、制作成本高。近几年，利用全光纤的方法激发高阶模并获得柱矢量激光成为研究热点，主要利用光纤错位耦合的方法激发高阶模，以少模光纤光栅作为横向高阶模选模单元，结合锁模技术可以获得超短脉冲柱矢量激光，然而光纤错位耦合的方法产生的高阶模损耗较大，柱矢量激光斜率效率低、输出功率小，限制了其在长距离光纤通信和光纤传感系统中的应用；并且通过错位耦合的方法产生高阶模的同时，必须使用少模光栅进行选模操作，而少模光栅制备技术要求高，周期长，价格昂贵，实用化性能较低。所以该工作设计了一种新型的全光纤器件，即模式选择耦合器，此器件可以实现模式转换和模式选择两个功能，如下图（a）所示，当单模光纤中的基模和少模光纤中的高阶模实现相位匹配时，单模光纤中的基模将向少模光纤中的高阶模转换，并从少模光纤中输出高阶模。如下图（b）、（c）和（d）所示，当把模式选择耦合器置入光纤激光器，结合腔内的偏振控制器将激光腔获得柱矢量激光。腔内置入可饱和吸收体SESAM，利用SESAM的可饱和吸收特性可实现锁模操作，实现高纯度超短脉冲柱矢量光输出。该锁模柱矢量光纤激光器的重复频率为18.58MHz，角向偏振光束和径向偏振光束的模式纯度>95%。
详情请参考：Wan H, Wang J, Zhang Z, et al. Passively mode-locked ytterbium-doped fiber laser with cylindrical vector beam generation based on mode selective coupler[J]. Journal of Lightwave Technology, 2018, PP(99):1-1.
