近日，溫州大學(xué)物理學(xué)專業(yè)2020級(jí)本科生毛文杰等同學(xué)組成的學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)，在拉曼自倍頻激光方面取得研究進(jìn)展，并在國(guó)際知名光學(xué)期刊《Optics and Laser Technology》上以《Compact passively Q-switched KTA self-frequency doubled Raman laser with 671 cm^-1shift》為題發(fā)表研究成果。據(jù)悉，該學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)主要由溫州大學(xué)物理系和電子系的本科生組成，指導(dǎo)師為朱海永、段延敏教授。

受激拉曼散射具有靈活的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換特性而得到廣泛關(guān)注，結(jié)合二階非線性變頻技術(shù)對(duì)基頻光、各階Stokes光的混頻，可實(shí)現(xiàn)常用固體激光難以實(shí)現(xiàn)的可見(jiàn)波段激光的輸出。目前很多材料被發(fā)現(xiàn)有優(yōu)異的拉曼性能，而砷酸鈦氧鉀(KTA)晶體不但具有很高的二階非線性光學(xué)系數(shù)，同時(shí)具有較強(qiáng)的拉曼增益，可同時(shí)用于拉曼和二階非線性變頻。

KTA晶體拉曼自倍頻結(jié)構(gòu)與原理圖

在溫州大學(xué)激光與光電器件實(shí)驗(yàn)室的本科生團(tuán)隊(duì)對(duì)沿x軸切割的KTA晶體的拉曼光譜及相位匹配特性進(jìn)行了測(cè)試及分析。發(fā)現(xiàn)KTA晶體的671cm^-1的一階Stokes激光的倍頻相位匹配角非常接近晶體x軸晶向，所以對(duì)應(yīng)x軸切割的晶體有望實(shí)現(xiàn)高效的拉曼自倍頻。進(jìn)一步采用結(jié)構(gòu)緊湊的鍵合設(shè)計(jì)被動(dòng)調(diào)Q基頻激光驅(qū)動(dòng)KTA晶體來(lái)進(jìn)行拉曼自倍頻，成功實(shí)現(xiàn)了較強(qiáng)的黃光輸出。只通過(guò)KTA單個(gè)方向的自倍頻就獲得了240mW輸出功率的573nm激光輸出。該成果將受激拉曼散射和二階非線性變頻效應(yīng)在同一塊KTA晶體中實(shí)現(xiàn)，及結(jié)合Nd:YAG/Cr4+:YAG鍵合晶體的使用，使得黃光激光器的結(jié)構(gòu)小型化，更緊湊，可在激光醫(yī)療和顯示等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

相關(guān)鏈接：https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2022.108619