基于机器学习增强的SPR光学生物传感器在癌细胞检测中的创新应用

本文首次报道了采用新型多组分中熵Yb:CaSrBaF6晶体（Ca0.33Sr0.33Ba0.33F2）作为激光增益介质，通过克尔透镜锁模（Kerr-lens mode-locking）技术实现159 mW平均输出功率、123 fs超短脉冲的飞秒激光输出。研究验证了高熵晶体在拓宽荧光带宽和超快激光领域的应用潜力，为开发更短脉冲激光器提供了新材料思路。

　　

Highlight

我们首次将具有多组分等原子比特性的Yb:CaSrBaF₆（Yb:CSBF）中熵晶体作为激光增益介质，通过克尔透镜锁模技术实现了突破性飞秒激光输出。

Experimental setup

实验采用976 nm高亮度半导体激光器泵浦，构建X型谐振腔，通过内置狭缝硬光阑优化光束质量。结合色散补偿，最终获得稳定锁模激光输出。

Results and discussion

Yb:CSBF晶体在1015 nm处展现1.3×10^-20 cm²发射截面和60.5 nm超宽荧光半高宽（FWHM），理论上支持20 fs级脉冲输出。实际获得1057.3 nm中心波长、10.2 nm带宽、123 fs脉宽的锁模激光，对应16.6 kW峰值功率。

Conclusions

当前中熵晶体的光学质量仍有提升空间，通过优化晶体质量，未来有望实现更短脉冲的飞秒激光输出。该研究为高熵材料在超快激光领域的应用开辟了新路径。