近日，理工学院光电工程系陈振强研究员、李真研究员团队在金刚石拉曼激光技术研究方面取得重要进展，硕士研究生马后杰和魏欣为论文的共同一作，代世波副教授为论文的通讯作者。该工作首次实现纳秒脉冲单纵模内腔金刚石拉曼激光输出，并提出了一种在输出功率和光谱范围上均有优势的纳秒脉冲单纵模激光产生方式。研究成果以“Nanosecond pulsed single longitudinal mode diamond Raman laser in the 1.6 µm spectral region”为题于2022年4月19日发表在美国光学学会权威期刊《Optics Letters》上。论文被选为 Editor’s Pick (编辑精选)文章，每期只有约5%的论文入选。（注：Editors’ Picks serve to highlight articles with excellent scientific quality and are representative of the work taking place in a specific field）

图1 研究成果被光学权威期刊Optics Letters高亮为编辑精选

1.6 µm纳秒脉冲单纵模激光在光学遥感、相干激光雷达、高分辨率光谱学和计量学等领域具有非常重要的应用价值。目前，1.6 µm纳秒脉冲单纵模激光的产生方式均有一定的局限性，难以同时获得高功率、短脉宽、高光束质量的1.6 µm纳秒脉冲单纵模激光输出。本论文基于受激拉曼散射无空间烧孔效应的特性，通过在基频腔内插入标准具来压窄基频激光线宽，同时采用十分紧凑的拉曼腔来增大自由光谱范围（如图2所示），最后获得了1.63 W的1634 nm纳秒脉冲单纵模激光输出，其脉冲宽度为~9ns，光谱线宽为~77MHz（如图3所示）。另外，本论文还揭示了纳秒脉冲单纵模内腔拉曼激光的产生条件，探讨了影响纳秒脉冲单纵模激光器功率提升和频率稳定性的因素。该研究成果有望在光谱学、光学传感和量子光学等领域取得重要应用。

图2  1.6 µm纳秒脉冲单纵模金刚石拉曼激光器的实验光路图

图3 当单纵模金刚石拉曼激光输出功率为1.63 W时的FPI扫描轨迹和单脉冲波形

该研究得到国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目、广东省重点领域研发计划项目、广东省科技计划项目等的支持。

论文链接：

https://opg.optica.org/ol/fulltext.cfm?uri=ol-47-9-2210&id=471503