近日，鄭州大學(xué)金剛石材料與器件課題組在金剛石激光晶體制備及拉曼激光技術(shù)方面取得重要進(jìn)展。攻克了大尺寸、低應(yīng)力金剛石單晶制備以及低粗糙度、高平行度金剛石晶體加工等關(guān)鍵技術(shù)，研制出光學(xué)性能優(yōu)異的金剛石拉曼激光晶體?；谧灾髦苽涞慕饎偸す饩w，成功開發(fā)出具有<1 ns脈沖寬度、MW級(jí)峰值功率和kHz高重頻的人眼安全波段金剛石拉曼激光器。這一成果標(biāo)志著團(tuán)隊(duì)在高質(zhì)量金剛石激光晶體材料及拉曼激光技術(shù)方面取得了重要進(jìn)展。

圖1：課題組自主生長(zhǎng)的大尺寸金剛石拉曼晶體

該課題組通過構(gòu)建V型折疊腔和短拉曼腔結(jié)構(gòu)，利用拉曼誘導(dǎo)腔倒空效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了激光能量的快速釋放，最終獲得脈沖寬度僅為0.6 ns、峰值功率高達(dá)913.3 kW的1.45 μm人眼安全波段金剛石拉曼激光器，刷新了國(guó)際上同類型器件性能紀(jì)錄。此外，該激光器還展現(xiàn)出高的重復(fù)頻率（1-10 kHz）與良好的光束質(zhì)量（M2 < 1.5），可滿足衛(wèi)星測(cè)距等遠(yuǎn)距離、高精度探測(cè)場(chǎng)景的應(yīng)用需求。

圖2：金剛石拉曼激光器實(shí)驗(yàn)裝置（左）及輸出特性（右）

大尺寸高質(zhì)量金剛石激光晶體的國(guó)產(chǎn)化將大幅降低拉曼激光器件的制造成本，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。未來，鄭州大學(xué)金剛石材料與器件課題組宣稱將繼續(xù)優(yōu)化金剛石晶體生長(zhǎng)工藝，提升拉曼激光器件輸出性能，推動(dòng)我國(guó)拉曼晶體生長(zhǎng)和激光技術(shù)的不斷進(jìn)步。