中國電子元件行業(yè)協(xié)會
China Electronic Components Association
寬帶可調(diào)諧的多波長飛秒激光由于在時間分辨光譜學(xué)、生物成像、激光雷達、大氣環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，一直是超快激光技術(shù)研究倍受關(guān)注的內(nèi)容之一。但受目前僅有的激光增益介質(zhì)及其發(fā)射光譜的限制，人們通過鎖模激光振蕩器輸出的激光波長一般限定在特定的范圍內(nèi)，并且調(diào)諧范圍有限。采用鎖模激光同步泵浦的光學(xué)參量振蕩器（OPO）是獲得波長可調(diào)諧超短脈沖的重要手段，但相比鎖模激光振蕩器，其輸出功率較低。中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心L07組自2007年研制成功國內(nèi)首臺飛秒OPO以來，一直致力于OPO波長擴展及功率提高的研究，先后采用800nm、1030nm及515nm波長激光作泵浦光，利用KTP、BBO、LBO、BiBO等非線性晶體作為參量增益介質(zhì)，實現(xiàn)了系列飛秒OPO運行，特別是與西安電子科技大學(xué)合作，利用新型非線性晶體BiBO獲得了信號光波長覆蓋688-1057 nm范圍及閑頻光波長覆蓋1150-1900 nm范圍的輸出，最高平均功率達1.09 W（見2016年第38期科研進展）。
最近，該研究組的博士研究生孟祥昊等人在導(dǎo)師魏志義、王兆華、方少波的指導(dǎo)下，利用非線性晶體KTA作為參量增益介質(zhì)，在與西安電子科技大學(xué)前期合作的基礎(chǔ)上，進一步得到了波長從可見光可調(diào)諧到3.84 μm中紅外波段的飛秒激光脈沖輸出（圖1），最高輸出功率提高到了2.3 W，最短脈寬為129 fs，超過了常規(guī)飛秒鈦寶石激光振蕩器輸出的平均功率，相關(guān)研究成果發(fā)表在最新的光學(xué)快報上（Optics Letters. Vol 43(4) 943-946, 2018）。同時他們利用上述飛秒OPO激光作光源，與中科院蘇州醫(yī)工所合作開展了雙光子顯微成像、掃描共聚焦顯微鏡層掃成像以及雙光子STED等應(yīng)用實驗（圖2），得到了清晰的生物顯微成像（圖3）。
該工作得到了中國科學(xué)院先導(dǎo)科技專項（XDB16030200）、科技部國家重大科學(xué)儀器開發(fā)專項（2012YQ120047）和國家然科學(xué)基金項目（11774410、61575217、61575219）的資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1364/OL.43.000943
