多波长随机拉曼光纤激光器：微光纤结谐振器的应用与光谱特性研究
在过去十年中，随机光纤激光器因其简单结构、低成本和独特光学特性成为研究热点。它们在光纤传感、光通信和无斑点成像中应用广泛，成为复杂系统中多学科研究的新平台。基于瑞利散射的随机光纤激光器利用千米级光纤结合受激拉曼散射，成为多波长光纤激光器的有效解决方案，广泛应用于光通信、光学传感和成像等领域。其独特的功率分布使其有可能实现高功率激光器。
常用的多波长发射方法包括受激布里渊散射和梳状滤波器。研究人员开发了多种滤波器，如Lyot滤波器、Sagnac滤波器和光纤布拉格光栅。最近提出了声光可调谐滤波器和光谱可编程空间光调制器，以实现灵活的光谱操作。尽管随机拉曼光纤激光器可以打破稀土掺杂剂的光谱限制，但在1.65μm波段实现的多波长随机拉曼光纤激光很少且大多基于布里渊增益，限制了光谱特性的操纵。
微光纤结谐振器因其高品质因子、良好兼容性和小尺寸备受关注。它具有宽带梳状传输光谱，理论上可以过滤光纤透明窗口中任何波长的光。研究人员采用火焰刷法制备了单模光纤，微光纤直径约为4.8μm，手工打结成直径约2cm的环，安装在电动平移台上进行双向拉伸。微光纤结谐振器的两侧分别连接超连续谱源和光谱分析仪，监测透射谱。
随机拉曼光纤激光器装置采用国产1540nm光纤激光器作为泵浦源，最大泵浦功率为6.8W。该激光器由3dB耦合器和10km单模光纤组成的高反射镜提供拉曼增益和瑞利后向散射反馈。微光纤结谐振器连接到1650nm，对腔内功率较低的后向1650nm拉曼激光进行滤波。输出功率曲线显示，在输出口1处的输出功率较低，输出口2功率正常，最大泵浦功率为6.8W时，输出功率达到3.34W。
不同泵浦功率下的输出光谱特性显示，在2.6W泵浦功率下，观察到混沌放大自发发射，3.1W泵浦功率下演变为稳定多波长发射。进一步增加泵浦功率时，出现另一个钟形包络。激光线的通道间距为0.18nm，与光纤结谐振器的自由光谱范围相同。高泵浦功率下，光子在光纤中经历更长路径，导致红移。输出口2的光谱演变趋势与输出口1相似，但单次光谱存在差异。
研究人员比较了有无微光纤结谐振器的实验结果。微光纤结谐振器引起的附加损耗增加了激光阈值，但在高泵浦功率条件下影响较小。无微光纤结谐振器时，左腔的红移和功率下降更快，泵浦功率为6.8W时，光谱变得粗糙，表明产生了二阶拉曼激光。微光纤结谐振器作为腔内滤波元件，具有增强的非线性，导致了不同寻常的光谱特性。
研究人员提出了一种基于U波段微光纤结谐振腔的多波长随机拉曼光纤激光器，实现了多达40个波长通道。微光纤结谐振器是一种小尺寸全光纤和波长不敏感宽带滤波器，具有可调性好、柔韧性高、结构简单等优点。这种激光设备为实现U波段的柔性多波长铺平了道路，也可以扩展到其他波段的多波长产生。
-
麻省理工学院突破光学原子钟小型化瓶颈：集成螺旋腔激光器实现芯片级原子询问
美国麻省理工学院林肯实验室WilliamLoh与RobertMcConnell团队在《NaturePhotonics》（2025年19卷3期）发表重大研究成果，成功实现基于集成超高品质因子螺旋腔激光器的光学原子钟原子询问，为光学原子钟走出实验室、实现真正便携化铺平了道路。这一突破标志着光学原子钟向全集成、可大规模制造的先进时钟系统迈出关键一步，有望彻底改变导航、大地测量和基础物理研究等领域的时间测量技术格局。
2026-04-08
-
手机长焦增距镜无焦光学系统MTF测试的空间频率换算研究
在手机成像技术向高倍长焦方向快速发展的背景下，手机长焦增距镜作为提升手机长焦拍摄能力的核心无焦光学器件，其成像质量的精准评价成为光学检测领域的重要课题。光学传递函数（MTF）是衡量光学系统成像质量的核心指标，而手机长焦增距镜属于望远镜类无焦光学系统，其MTF测试采用的角频率单位与常规无限-有限共轭光学系统的线频率单位存在本质差异。为实现两类单位的精准转换、保证MTF测试结果的有效性与实际应用价值，本文从无焦光学系统特性与测量工具出发，明确空间频率不同单位的核心属性，结合实际案例完成换算推导，梳理换算关键要点，为手机长焦增距镜的MTF检测及光学性能评价提供严谨的技术参考。
2026-04-08
-
非线性光学晶体：现代激光技术的核心功能材料
非线性光学晶体作为实现激光频率转换、光束调控及光场非线性效应的关键功能材料，突破了传统激光器件输出波长受限的技术瓶颈，是支撑紫外/深紫外激光、中红外激光、超快激光及量子光源等先进激光系统发展的核心基础部件。本文系统阐述非线性光学效应的物理机制、主流非线性光学晶体的材料特性与相位匹配技术，梳理其在科研探测、精密制造、生物医疗、光通信及国防安全等领域的典型应用，并展望该类材料未来的发展方向，为相关领域技术研究与工程应用提供参考。
2026-04-08
-
波前像差、点扩散函数（PSF）与调制传递函数（MTF）的关联解析
在光学成像领域，波前像差（WavefrontAberration）、点扩散函数（PointSpreadFunction,PSF）与调制传递函数（ModulationTransferFunction,MTF）是描述光学系统成像质量的核心参数。三者相互关联、层层递进，共同决定了系统的最终成像效果与视觉质量，但其内在联系常令初学者困惑。本文将从概念本质出发，系统解析三者的关联逻辑，结合具体实例深化理解，为相关领域的学习与应用提供清晰指引。
2026-04-07
-
非硅特种材料精密划片工艺技术方案
在半导体封装、光学器件、电子元器件等高端制造领域，蓝宝石、玻璃、陶瓷等非硅特种材料的应用日益广泛。此类材料物理特性与传统硅片差异显著，常规硅片划片工艺无法直接适配，易出现崩边、裂纹、刀具损耗大、良品率偏低等问题。结合材料特性与实际量产经验，针对蓝宝石、玻璃、陶瓷三大类核心材料，形成专业化精密划片工艺解决方案。
2026-04-07
