平凡的水在激光技术的发展中展现出惊人的力量
水能产生宽光谱超连续白激光，其波长范围令人印象深刻。研究人员在制造从紫外线到远红外线波长范围广泛的超宽带白光激光源方面取得了显著进展。这些先进的激光器可用于多个领域，包括广泛成像、微量化学、电信、激光光谱学、传感和超快科学领域。
华南理工大学洪丽红团队的实验照片显示，强烈的白光激光投射出一道绚丽的彩虹。图片来源：华南理工大学 L. Hong 等人。
然而，这种追求面临着挑战，尤其是在选择合适的非线性介质方面。传统的固体材料虽然效率高，但在高功率峰值条件下容易造成光损伤。气体介质虽然不易损坏，但普遍存在效率低和技术复杂的问题。
华南理工大学的研究人员最近采取了一项非常规举措，将水作为一种非线性介质。水资源丰富，价格低廉，即使在高功率激光的作用下，也不会对光学造成破坏。正如开放获取期刊《先进光子学》（Advanced Photonics Nexus）所报道的那样，水引起的光谱展宽涉及增强的自相位调制和受激拉曼散射，从而产生了一种超连续白光激光器，其435纳米的10分贝带宽覆盖了令人印象深刻的478-913纳米范围。
在进一步创新的过程中，研究人员将水与啁啾周期极化铌酸锂晶体 （CPPLN）晶体结合起来，这种晶体以其强大的二阶非线性功率而著称。这种合作不仅扩大了超连续白光激光器的频率范围，还使其输出光谱更加平坦。据通讯作者李志远教授介绍："级联水-CPPLN模块为实现脉冲能量强、光谱平坦度高、带宽超宽的'三高'白光激光器提供了一条长寿命、高稳定、低成本的技术路线。"
这项水-CPPLN 合作项目的产出前景广阔。这种超宽带超连续光源的脉冲能量为 0.6 mJ，10 dB 带宽超过一个倍频程（413-907 nm），在超快光谱学和超光谱成像方面具有潜力。
李志远指出："它能在极端光谱带宽上以高信噪比提供物理、化学和生物过程的高分辨率。它为制造具有强脉冲能量、高光谱平整度和超宽带宽的长寿命、高稳定性和廉价白激光器开辟了一条有效途径，为科学研究和应用的新可能性铺平了道路"。
编译来源：ScitechDaily
