高亮度超宽带超连续谱白光激光器越来越受到物理、化学、生物学、材料科学等科学技术学科的关注。在过去的几十年里，人们开发了许多不同的方法来产生超连续谱白光激光
它们中的大多数利用各种三阶非线性效应（3rd-NL），例如微结构光子晶体光纤或均质板或填充惰性气体的空芯光纤中发生的自相位调制（SPM）。然而，这些超连续谱源的质量受到一些限制，例如纳焦级的小脉冲能量和复杂的色散工程的要求。
扩大激光光谱范围的另一种更强大的方法是通过准相位匹配（QPM）方案的有前途的途径实现各种二阶非线性效应（2nd-NL）。然而，由于泵浦带宽窄、QPM工作带宽有限以及高阶谐波能量转换效率下降，这些纯2nd-NL方案在频谱和功率缩放方面的性能仍然较差。
坦率地说，解决2nd-NL和3rd-NL体制中存在的这些不良限制，并充分利用两者的优点来生产光谱覆盖范围从紫外到中红外范围的全光谱超连续谱激光器已经成为一个巨大的挑战。
在《光：科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中，由中国华南理工大学物理与光电子学院李志远教授领导的科学家团队及其同事展示了强烈的四个八度-跨越紫外-可见-红外 (UV-Vis-IR) 全光谱激光源（300 nm 至 5000 nm，距峰值 -25 dB），每个脉冲能量为 0.54 mJ，来自充气中空的级联结构芯光纤 (HCF)、裸露铌酸锂 (LN) 晶体板和专门设计的啁啾周期性极化铌酸锂晶体 (CPPLN)，由 3.9 mm、3.3 mJ 中红外泵浦脉冲泵浦。
在3.3 mJ 3.9 μm中红外飞秒脉冲激光器的泵浦下，HCF-LN系统可以产生强烈的一倍频程带宽中红外激光脉冲，作为CPPLN的辅助FW泵浦输入，同时CPPLN支持高效宽带 HHG 工艺可进一步将光谱带宽扩展到紫外-可见-近红外。显然，这种级联架构创造性地满足了产生全光谱白光激光的两个前提条件：条件1，强倍频程泵浦飞秒激光器；条件2，具有极大上变频带宽的非线性晶体。此外，该系统涉及第二-NL和第三-NL效应的相当大的协同作用。
他们开发的这种协同机制带来了强大的力量，可以对整个紫外-可见-红外超连续谱进行卓越扩展，并填补各种 HHG 之间的光谱间隙，远远超过 2nd-NL 或 3rd 单一作用所实现的效果- 之前作品中采用的NL效果。
因此，这种级联的HCF-LN-CPPLN光学模块实现了以前无法达到的强全光谱激光输出水平，不仅具有极大的带宽（跨越4个倍频程），而且具有高平坦度光谱轮廓（从 300 到 5000 nm，平坦度优于 25 dB）和大脉冲能量（每个脉冲 0.54 mJ）。
“我们相信，我们的计划通过利用 2nd-NL HHG 和 3rd-NL SPM 效应的协同作用来创建强四倍频程紫外-可见-红外全光谱飞秒激光源，这代表着构建超连续谱白光激光源具有更大的带宽、更大的功率能量、更高的光谱亮度和更平坦的光谱轮廓，这种强全光谱飞秒激光器将为光谱学提供革命性的工具，并在物理、化学、生物、材料科学等领域找到潜在的应用、信息技术、工业加工和环境监测，”科学家们说。
