超越极限：水在激光开发中的惊人力量

水有助于产生波长范围极广的超连续白激光。

研究人员在创建超宽带白激光源方面取得了显著进展，该激光源的波长范围很广，从紫外到远红外。这些先进的激光器被用于各种领域，包括广泛的成像、飞秒化学、电信、激光光谱学、传感和超快科学领域。

然而，这种追求面临着挑战，特别是在选择合适的非线性介质方面。传统的固体材料虽然高效，但在高峰值功率条件下容易受到光学损伤。气体介质虽然具有抗损伤性，但通常效率低且技术复杂。

强白激光投射出绚丽的彩虹

以水为非线性介质的创新解决方案

华南理工大学的研究人员最近采取了非传统举措，将水作为非线性介质。水丰富且廉价，即使在高功率激光的影响下，也能免受光学损伤。正如《金色开放获取期刊先进光子学纽带》报道的那样，水诱导的光谱展宽涉及增强的自相位调制和受激拉曼散射，从而产生具有435 nm 10 dB带宽的超连续白激光，覆盖令人印象深刻的478-913 nm范围。

水与CPPLN合作的进展

为了进一步创新，研究人员将水与啁啾周期极化铌酸锂（CPPLN）晶体结合在一起，该晶体以其强大的二阶非线性功率而闻名。这种合作关系不仅扩大了超连续白激光的频率范围，还使其输出光谱变平。据相应的资深作者Zhi-Yuan Li教授说：“级联的水-CPPLN模块为实现具有强脉冲能量、高光谱平坦度和超宽带宽的‘三高’白激光提供了一条寿命长、稳定性高、成本低的技术路线。”

水-CPPLN合作的成果令人期待。该超宽带超连续谱光源的脉冲能量为0.6 mJ，10 dB带宽跨越一个倍频程（413-907 nm），在超快光谱学和超光谱成像方面具有潜力。Zhi-Yuan Li观察到：“它以高信噪比在极端的谱带宽上提供物理、化学和生物过程的高分辨率。它开辟了一条高效途径，可以创造具有强脉冲能量、高光谱平坦度和超宽带的长寿命、高稳定性和廉价的白光激光，为科学研究和应用的新可能性铺平了道路。”

相关链接：https://doi.org/10.1117/1.APN.3.1.016008