2022年3月17日，物理领域期刊《Advanced Quantum Technologies》刊发了本课题组题为“Two-color passively Q-switched Raman microchip laser with tunable power intensity  ratio and elliptical polarization” 的文章。该文章是由2019级硕士研究生杨皓麟和2018级硕士研究生安寅铭在董俊教授的指导下完成。通过调控a-切割YVO4晶体的取向以及入射泵浦光功率可以在Nd:YAG/Cr⁴⁺:YAG/ YVO4被动调Q拉曼微片激光器中获得功率强度占比及椭圆偏振态可控的高峰值功率双波长拉曼激光输出，研究成果为研制小型化被动调Q拉曼微片激光器产生功率强度占比及椭圆偏振度可控的高峰值功率双波长拉曼激光输出提供了一种简洁和灵活的方法。

    椭圆偏振度及功率强度占比可调控的双波长脉冲激光器是材料科学、高次谐波产生、生物分子操纵、光学捕获、太赫兹波的产生等领域的理想选择，其中太赫兹辐射的产生广泛应用于医学成像和生物检测等领域。利用Nd:YAG/Cr⁴⁺:YAG键合晶体所产生的1064.6 nm高峰值功率的基频光，通过YVO₄晶体的两个拉曼频移（816 cm^-1和890 cm^-1）实现了1166 nm 和1176 nm的双波长拉曼激光输出。通过改变腔内椭圆偏振基频光的长轴方向与a-切割YVO₄晶体的a-轴之间的角度f，可以灵活调节1166 nm及1176 nm拉曼光的功率强度占比，可以将1166 nm拉曼光的强度在总拉曼光的强度中的占比从1调整至0，相应地也可以将1176 nm拉曼光的强度在总拉曼光的强度中的占比从0调整至1。椭圆偏振的双波长拉曼激光的椭圆度也可以通过改变入射泵浦功率以及YVO₄晶体取向来灵活调节，变化范围为0.3至0.91。当入射泵浦功率达到5 W时，获得了峰值功率为6.4 kW、脉宽为1.5 ns、拉曼脉冲重复频率为14.3 kHz的拉曼激光脉冲。

图1：被动调Q拉曼微片激光器的在不同f情况 (a：f = 0°，1166 nm拉曼光振荡；b：f = 30°，c：f = 45°，d：f =60°，1166 nm和1176 nm双波长拉曼激光同时振荡；e：f = 90°，1176 nm拉曼光振荡) 的激光光谱。基频光在所有情况下都有振荡

图2：在P_in = 5 W时，被动调Q拉曼微片激光器产生的1166 nm和1176 nm拉曼光强度占比与角度f的关系

图3：在P_in = 2.5 W的情况下，a:拉曼激光通过旋转Glan–Thomson棱镜对a-切割YVO₄晶体三个旋转角度下的归一化透射功率强度；b:三个晶体旋转角度对应的拉曼光偏振轨迹；在P_in = 5 W的情况时，c:拉曼激光通过旋转Glan–Thomson棱镜对a-切割YVO₄晶体三个旋转角度下的归一化透射功率强度；d:三个晶体旋转角度对应的拉曼光偏振轨迹

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/qute.202200001