为此，华中科技大学光电学院、湖北光谷实验室双聘教授张兆伟带领团队开展了面向高端显微与成像的超宽带快速调谐飞秒激光相关研究，旨在研发出具有更优异性能的飞秒激光光源，以满足多光子成像显微镜、相干拉曼显微镜、红外光谱测量、散射式近场光学显微镜（s-SNOM）等领域的光源需求。

本研究基于飞秒光学参量振荡器（OPO）技术，采用独特的大增益带宽非线性晶体，通过改变腔长实现快速波长调谐，从而拓宽激光的调谐范围，提高调谐速度。

同时，通过精确调控晶体温度或周期，以及色散等参数，实现飞秒OPO激光器输出脉冲特性的调控与优化。

此外，还通过级联差频产生（DFG）技术，将飞秒OPO的波长拓展至2-20μm中红外波段，以满足红外光谱检测，s-SNOM等应用场景的光源需求。

实验样机

本团队研发的飞秒OPO能够实现超宽带（680-1300nm）快速波长调谐，满足多光子成像显微镜、相干拉曼显微镜等高端显微成像仪器对多波长飞秒激光光源的需求。

波长调谐范围广泛，支持对深层生物组织的成像。且能够快速响应，实现波长的实时调整。

飞秒OPO实验样机的波长调谐范围、脉宽、输出功率均满足系统应用需求。

其中，波长可调谐、脉宽可调控、输出功率稳定，为科研和工业应用提供了可靠的激光光源。

技术路线

通过级联DFG技术，成功将飞秒OPO的波长拓展至5-18μm中红外波段。

在中红外激光光源方面，获得了可调谐飞秒激光，功率达到20mW@10μm，填补了国内在该领域的空白。

利用自主研发的皮秒OPO线宽窄化技术，实现了高稳定性的可调谐窄线宽激光输出。

线宽小于5cm^-1且支持进一步的线宽窄化，波长调谐范围可拓展至1-18μm，为材料检测等领域提供更为精确的激光光源。 

本研究不仅注重技术创新与自主知识产权，还充分考虑了技术的实用性。

研发出的激光光源具有结构简单、易于操作、稳定性高等特点，适用于多种科研和工业应用场景。

高端显微成像

超宽带快速调谐飞秒激光光源可用于多光子成像显微镜、相干拉曼显微镜等高端显微成像领域，实现多波长成像，快速波长切换以及多模态成像，提高成像质量和成像速度。

材料检测与分析

中红外激光光源和窄线宽激光光源可用于材料检测与分析领域，实现对材料成份与结构的精确探测和分析，支持纳米红外光谱测量。

生物医学研究

飞秒激光光源在生物医学研究领域具有广泛的应用前景，可用于生物医学成像、疾病诊疗、生物组织切割等领域。

面向高端显微与成像的超宽带快速调谐飞秒激光具有显著的技术优势和广泛的应用前景。通过不断优化，该研究将为科研和工业领域提供更加先进的激光光源解决方案。