2023年9月12日，光学领域期刊《Infrared Physics and Technology》刊发了本课题组题为“Broadband self-pulsed Yb:YAG/YVO₄ Raman laser”的文章。该文章是由2018级博士研究生孙鹏和2021级硕士研究生赵琳在董俊教授的指导下完成。本文通过YVO₄晶体轻微倾斜在连续激光二极管泵浦Yb:YAG/YVO₄拉曼激光器产生宽带自脉冲激光振荡。最高可以获得脉冲能量为2.3 μJ以及重复频率为62 kHz的自脉冲激光输出，峰值功率为590 mW。为开发可用于光通信、材料加工的紧凑脉冲拉曼激光器提供了一条新的途径。

近年来，高重复频率脉冲激光器因其在激光加工、激光测距、激光雷达、光通信和医疗等领域的广泛应用而受到越来越多的关注。通常产生脉冲激光器的方法是将光学调制元件如电光调制器、声光调制器和可饱和吸收体、二维材料等插入谐振腔中。但是在激光腔中插入调制元件会增加激光损耗，使激光器变得复杂。本文利用倾斜作为输出耦合的拉曼晶体YVO₄晶体，在Yb:YAG/YVO₄拉曼激光器中实现了宽带自脉冲激光输出。在2 ~ 2.6 W的泵浦功率范围内获得了稳定的自脉冲拉曼激光输出。自脉冲拉曼激光器在多纵向模式下振荡。宽带自脉冲拉曼激光器振荡范围为1081.5 ~ 1094.3 nm，带宽为12.8 nm。在输入泵浦功率为2.6 W时，自脉冲拉曼激光器的平均输出功率为140 mW，稳定自脉冲拉曼激光器的光转换效率为5.4%。在Pin = 2.6 W的稳定自脉冲拉曼激光器，脉冲能量为2.3 μJ，脉冲宽度为3.9 μs，重复频率为62 kHz。本论文的研究成果为研制紧凑型拉曼激光器产生宽带多纵模脉冲激光输出提供了一种新的高效的方法。

图1：宽带自脉冲Yb:YAG/YVO₄拉曼激光器原理图。Lc为腔长，θ为YVO₄晶体的倾斜角度。

图2：Yb:YAG/YVO₄自脉冲拉曼微片激光器在不同入射泵浦功率下的输出激光光谱特性

图3：自脉冲拉曼激光器在不同入射泵浦功率下的典型脉冲序列和典型脉冲轮廓。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.infrared.2023.104905