未来拉曼激光器的发展方向是什么?

 

追求低阈值高增益：传统拉曼激射技术依赖高能量泵浦光源，易损伤材料且设备繁杂。南京邮电大学黄维院士团队提出“光谱调谐增益诱导拉曼激射”理论，制备的器件阈值达20-50μJ/cm²，比主流产品降低4个数量级，信噪比超30分贝。未来会有更多研究聚焦该方向，以促进其在便携式爆炸物检测、无创健康监测等对功耗及体积敏感的领域应用。

 

线宽压缩与频率稳定化：超窄线宽的拉曼激光对量子计算、引力波探测等前沿领域意义重大。麦考瑞大学团队利用金刚石受激拉曼散射效应，使激光线宽压至1kHz以下，压缩超1.6万倍，潜力高于布里渊激光压缩法。后续研究将优化腔体设计与主动稳定系统，处理低频噪声等问题，有望达成千万倍的压缩效果。

 

开发高功率单频技术：单频连续波金刚石拉曼激光器是研究热点，金刚石的高拉曼频移量、高增益系数等特性，利于构建高功率、窄线宽激光器。未来其发展会侧重于借晶体生长技术进步，优化谐振腔，开发新泵浦源，克服高功率运转时的热效应，助力激光雷达、同位素分离等应用。

 

探索新型拉曼增益材料：有机半导体凭借分子结构与光电特性，可实现多阶拉曼激射，且无需复杂微腔，为柔性拉曼激光器发展奠定基础，有望用于柔性光通信及可穿戴设备。未来将挖掘更多有机半导体或复合功能材料，实现拉曼激光器的柔性化、微型化，并提升其性能。

 

促进多波长及宽带输出优化：宽带及多波长输出可满足光通信、材料加工等场景的多样化需求。厦门大学通过倾斜YVO₄晶体，于Yb:YAG/YVO₄拉曼激光器中获取了带宽12.8nm的自脉冲激光。后续人们会继续优化级联拉曼转换及腔模匹配技术，提高光束质量与转换效率，实现稳定的宽带或多波长同轴输出。