近期，齐鲁工业大学（山东省科学院）光电工程国际化学院固体激光研究团队在蓝光LD泵浦可见超快激光器方面取得新进展。团队成员针对PdSe2可见波段的非线性光学性质及其超快激光产生方面展开系统的研究工作，通过不断优化激光谐振腔，成功实现了稳定运转的可见超快激光输出，相关研究成果发表在了Optics Express（IF：3.894）上，19级硕士研究生杨子鑫为论文第一作者，杨琦副教授为通讯作者。
处于380 nm-780 nm波段的可见激光，由于其独特的可见特性，在彩色投影、医学治疗、复杂反应检测、超高数据存储密度、水下通信等各种领域得到广泛应用。随着蓝光LD逐渐成熟并开始商业应用，以蓝光LD为泵浦源直接泵浦激光增益介质实现可见波段激光输出成为非常热门的研究方向，该方法可以实现多个波段可见激光输出，同时设计简单、结构紧凑，有利于可见波段小型化全固态激光器的发展。相比于近红外与中红外波段，可见光波段的脉冲激光仍处于起步阶段，对于可见脉冲激光输出特性的提高仍然是一个值得研究的领域。
目前，可见光波段由蓝光LD泵浦的锁模激光器的输出功率被限制在几十毫瓦，脉冲宽度几十皮秒。与红外锁模激光器的发展相比，直接泵浦的Pr3+可见光锁模激光器的发展状况相对滞后。探索高效、低成本、高稳定性的被动锁模器件对于解决这一问题具有重要意义。研究团队通过使用PdSe2光学调制器件，成功实现了稳定运转的639.5 nm被动锁模超快激光器，其重复频率为80.3 MHz，最大输出功率为116 mW，超短脉冲宽度为35 ps。实验装置和实验结果如图1所示，与其他的蓝光 LD泵浦的可见锁模激光器相比，该激光器具有更高的脉冲能量和峰值功率。该研究工作对可见光波段二维光电器件的设计具有一定参考意义。
文章链接：https://doi.org/10.1364/OE.451007
图1. 可见超快激光器实验装置和结果
固体激光研究团队长期致力于可见脉冲激光的研究，团队成员通过采用调Q和锁模激光技术，在可见超快、可见短脉冲激光器方面取得了一系列研究成果。除了最近可见锁模超快激光器的研究成果，团队成员还成功实现了可见电光调Q短脉冲激光器，可见被动调Q短脉冲激光器等。
团队研究人员通过利用电光调制晶体KD*P, 首次实现了蓝光LD泵浦Pr: YLF晶体电光调Q产生高能量可见红光脉冲光束输出。在该工作中，激光器重复频率从100 Hz到500 Hz可调节，最短的脉冲持续时间为137 ns。所实现的最大的脉冲能量和最高的峰值功率在蓝光LD泵浦可见激光器中表现出色，分别为 260 μJ和1.9 kW。实验装置和实验结果如图2所示，研究结果表明，Pr: YLF晶体可以适用于产生高能量的主动Q开关的可见脉冲激光。同时，该工作也证实了主动调Q是产生高能量可见脉冲激光的一种有效的方法。研究成果发表在Optics and Laser Technology（IF：3.867），论文第一作者为19级硕士研究生杨子鑫，杨琦副教授和任向河教授为通讯作者。
文章链接https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2021.107711
图2. 可见电光调Q激光器实验装置和结果
研究团队还成功实现了基于二维Te纳米片的可见被动调Q短脉冲激光器。通过对二维Te纳米片的非线性光学特性进行研究，研究人员发现其具有优异的可饱和吸收特性，并进一步将其作为可饱和吸收体应用于可见波段脉冲激光输出研究工作，成功实现了605 nm橙光，639 nm红光，以及721 nm 深红光三个波长的可见脉冲激光器，相应的脉冲宽度分别为 173 ns，159 ns，和 120 ns。三个波段的单脉冲能量和峰值功率分别为0.24 μJ、1.39 W，0.19 μJ、1.19 W，和0.25 μJ、2.08 W。实验装置和实验结果如图3所示，该研究证实了二维Te纳米片作为可见波段光学调制器件的巨大应用潜力。研究成果发表在Optics and Laser Technology（IF：3.867），论文第一作者为光电工程国际化学院17级本科生韩丽莉，杨琦副教授和上海大学张晓燕教授为通讯作者。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2020.106817
图3. 可见被动调Q激光器实验装置和结果
齐鲁工业大学光电学院固体激光研究团队主要从事新型激光器件和大能量激光器件的研究，近三年获得国家自然基金和山东省自然基金资助，发表SCI论文10余篇，同时指导3项国家级大学生创新创业训练项目，欢迎对此方向感兴趣的研究生和本科生加入。