水有助于產(chǎn)生波長(zhǎng)范圍極廣的超連續(xù)白激光。

研究人員在創(chuàng)建超寬帶白激光源方面取得了顯著進(jìn)展，該激光源的波長(zhǎng)范圍很廣，從紫外到遠(yuǎn)紅外。這些先進(jìn)的激光器被用于各種領(lǐng)域，包括廣泛的成像、飛秒化學(xué)、電信、激光光譜學(xué)、傳感和超快科學(xué)領(lǐng)域。

然而，這種追求面臨著挑戰(zhàn)，特別是在選擇合適的非線性介質(zhì)方面。傳統(tǒng)的固體材料雖然高效，但在高峰值功率條件下容易受到光學(xué)損傷。氣體介質(zhì)雖然具有抗損傷性，但通常效率低且技術(shù)復(fù)雜。

強(qiáng)白激光投射出絢麗的彩虹

以水為非線性介質(zhì)的創(chuàng)新解決方案

華南理工大學(xué)的研究人員最近采取了非傳統(tǒng)舉措，將水作為非線性介質(zhì)。水豐富且廉價(jià)，即使在高功率激光的影響下，也能免受光學(xué)損傷。正如《金色開放獲取期刊先進(jìn)光子學(xué)紐帶》報(bào)道的那樣，水誘導(dǎo)的光譜展寬涉及增強(qiáng)的自相位調(diào)制和受激拉曼散射，從而產(chǎn)生具有435 nm 10 dB帶寬的超連續(xù)白激光，覆蓋令人印象深刻的478-913 nm范圍。

水與CPPLN合作的進(jìn)展

為了進(jìn)一步創(chuàng)新，研究人員將水與啁啾周期極化鈮酸鋰（CPPLN）晶體結(jié)合在一起，該晶體以其強(qiáng)大的二階非線性功率而聞名。這種合作關(guān)系不僅擴(kuò)大了超連續(xù)白激光的頻率范圍，還使其輸出光譜變平。據(jù)相應(yīng)的資深作者Zhi-Yuan Li教授說：“級(jí)聯(lián)的水-CPPLN模塊為實(shí)現(xiàn)具有強(qiáng)脈沖能量、高光譜平坦度和超寬帶寬的‘三高’白激光提供了一條壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高、成本低的技術(shù)路線�！�

水-CPPLN合作的成果令人期待。該超寬帶超連續(xù)譜光源的脈沖能量為0.6 mJ，10 dB帶寬跨越一個(gè)倍頻程（413-907 nm），在超快光譜學(xué)和超光譜成像方面具有潛力。Zhi-Yuan Li觀察到：“它以高信噪比在極端的譜帶寬上提供物理、化學(xué)和生物過程的高分辨率。它開辟了一條高效途徑，可以創(chuàng)造具有強(qiáng)脈沖能量、高光譜平坦度和超寬帶的長(zhǎng)壽命、高穩(wěn)定性和廉價(jià)的白光激光，為科學(xué)研究和應(yīng)用的新可能性鋪平了道路。”

相關(guān)鏈接：https://doi.org/10.1117/1.APN.3.1.016008