微/納光子學條形碼因其具有小尺寸且易于識別的特點,，而被廣泛應用到智能跟蹤,、數據存儲以及高級防偽等領域,。有機回音壁模式（WGM）諧振腔可以發(fā)射銳利的光譜識別特征峰，對于構筑微納光子學條形碼具有重要意義,。在此之前,，有機微納多色WGM諧振腔主要通過在單個器件上集成具有不同帶隙的增益介質來實現,。然而由于短波材料的發(fā)射被窄間隙材料所吸收,，嚴重抑制了高能區(qū)域的光子出射,，最終限制了高品質空間分辨光子學條形碼的發(fā)展。構建增益介質空間分離的WGM諧振腔可以顯著減少吸收損耗,，從而有效解決上述問題,。高品質WGM異質諧振腔有利于集成光譜編碼與圖形編碼的優(yōu)勢，為構筑高編碼容量的光子學條形碼提供了非常優(yōu)異的體系,。繼承了一維棒狀結構的優(yōu)勢，環(huán)形諧振構型通過在其環(huán)形方向上調控增益布置,，為構建空間分辨的多色WGM微腔提供了解決方案,。然而，目前對于有機異質微環(huán)諧振腔的組裝和性質研究,，還處在極個別探索階段,。

齊魯工業(yè)大學（山東省科學院）材料科學與工程學部微納光功能材料團隊針對有機異質微環(huán)諧振腔結構無法有效構筑這一核心問題，創(chuàng)新性提出利用表面張力輔助的異質組裝策略構建空間分辨的有機WGM異質微環(huán)諧振腔的有效方法,，從而為構筑具有高編碼容量與高安全性能的光子學條形碼安全標簽提供了解決思路,。

研究人員通過在自組裝過程中精確調節(jié)給受體分子間電荷轉移強度，構筑了全色光譜輸出的有機WGM微環(huán)諧振腔,。微環(huán)在激光的泵浦下,，發(fā)出的熒光光子經過腔體的調制，會形成含有一系列尖峰的調制譜,。這些尖峰的位置和數目與腔體的尺寸及折射率有關,，于是這些光譜就包含了微腔結構的指紋信息。因此，研究者創(chuàng)新性的對這些調制光譜進行編碼,，從而構建了高質量的光子條形碼,。值得注意的是，通過控制異質乳液液滴之間的定向擴散,，最終獲得了具有多個編碼元素的空間分辨的WGM異質微環(huán)諧振腔,，從而顯著提升了條形碼的安全強度和編碼容量。

圖1. 有機全色微環(huán)諧振腔的可控構筑

圖2. 有機異質微環(huán)諧振腔的制備及其防偽應用

進一步創(chuàng)新性的對這些有機異質微環(huán)發(fā)射的空間分辨光譜進行編碼，從而構筑了高級安全防偽標簽,，最終在防偽領域顯示了巨大的應用潛力,。本工作將在分子水平上對有機異質微環(huán)諧振腔組裝機制的深入理解以及柔性納米光子學材料的理性設計提供了新思路。

上述成果以“基于空間分辨的有機環(huán)形異質諧振腔的光子學條形碼”（Spatially Resolved Organic Whispering-Gallery-Mode Hetero-Microrings for High-Security Photonic Barcodes）為題,，發(fā)表在國際頂級期刊《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.）上，并被遴選為封面文章與熱點論文,。

齊魯工業(yè)大學（山東省科學院）材料科學與工程學部碩士研究生馮星偉與林儒為文章共同第一作者,。材料學部高振華教授和中科院化學所趙永生研究員為文章的共同通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金,、山東省自然科學基金,、山東省泰山學者青年專家計劃和齊魯工業(yè)大學（山東省科學院）科教產基礎研究類項目等項目的支持。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202310263