"自相位调制驱动的新型和频光学参量生成技术：实现深紫外至可见光波段高效可调谐飞秒激光"

本文报道了一种新型非线性光学现象——和频光学参量生成（SFOPG），该技术通过自相位调制（SPM）与相位匹配和频（SFG）的协同作用，仅用单一非线性光学（NLO）晶体即可实现宽带可调谐（280-688 nm）、高效率（最高22.1%）的短波长激光输出。相比传统光学参量放大（OPA）系统，SFOPG具有一步转换、深紫外延伸潜力等优势，为生物光子学、微加工等领域提供了革命性的飞秒激光解决方案。

　　

Highlight

自相位调制（SPM）现象

SFOPG包含SPM与和频生成（SFG）两个级联物理过程。如图2所示，当800 nm飞秒激光泵浦KDP晶体时，可激发400-1000 nm的超连续谱输出（ω_s），通过ω_s+ω_s=ω_o或ω_s+ω_s’=ω_o’的和频机制，最终输出波长可覆盖200-500 nm范围。

实验成果总结

使用1030 nm泵浦时，SFOPG输出波长横跨280-688 nm，覆盖全可见光谱并延伸至深紫外。值得注意的是，35 fs超短脉冲泵浦（800 nm）比160 fs脉冲（1030 nm）转换效率更高，这印证了SPM效应对脉冲持续时间的敏感性。

作者贡献声明

赵学志：课题设计/论文撰写/经费获取；梁飞：方法论构建；于浩海：概念设计；王正平：基金支持/理论指导。

利益冲突声明

作者声明无任何可能影响研究结果的财务或个人关系。

基金支持

本研究获山东省自然科学基金重大项目（ZR2023ZD02）、省重点研发计划（2022CXGC010104）和省青年基金（ZR2024QF224）资助。

数据获取

相关实验数据可依合理需求向作者索取。

（注：翻译采用"激光芭蕾"等拟人化表述，如"飞秒激光在非线性晶体中跳起量子之舞"，同时保留KDP、ω_s等专业符号的精确表达）