面向天文观测等领域对高功率单频589 nm钠导星激光器的应用需求，通过金刚石拉曼谐振及腔内倍频技术结合1 018 nm掺镱光纤激光技术，实现了最高功率16.5 W的连续波单频589 nm钠导星激光器研制。建立外腔拉曼振荡及腔内倍频理论，详细分析谐振腔输出耦合率和倍频晶体相位匹配条件对输出激光功率的影响。激光光谱宽度为16 MHz，光束质量因子为1.05，光光转化效率为20%。

受激拉曼散射增益具有无空间烧孔特性，通过简单的腔型设计，拉曼激光器即可实现稳定单纵模运转。同时拉曼激光波长灵活，因此拉曼激光器在特殊波长单频激光领域具有重要技术优势。近年来，随着金刚石合成技术的突破，以金刚石作为增益介质的单纵模、高功率拉曼激光器获得了快速发展。文中简要介绍了拉曼激光器的单纵模运行机制；总结了单纵模金刚石拉曼激光器的研究进展；并对单纵模金刚石拉曼激光器的发展趋势进行了展望。

具有不同波长的高亮度激光在**、工业、生命科学等诸多领域发挥着重要作用。但是受限于现有工作物质固有的光谱特性和热物性，传统粒子数反转激光器的波长和输出功率难以兼顾，甚至导致激光在功率提升时光束亮度不升反降。为了克服该难题，近几年人们利用非线性光学技术对光束净化开展了大量研究，即将粒子数反转激光器输出的低光束质量的光束，通过受激拉曼或受激布里渊散射等效应转变为高光束质量激光输出。其中，金刚石晶体以其高拉曼增益系数、极高的热导率和极宽的光谱透过范围等性质，在实现高效率拉曼波长转换的同时展现出优异的光束亮度增强特性，为人们获得高功率、高亮度激光光束提供了新的技术路径。文中对基于金刚石的一阶和级联拉曼转换的光束亮度增强研究进行了综述，并围绕其潜在的应用进行了探讨。

金刚石拥有已知材料中最高的热导率、低的热膨胀系数、高度的化学惰性及优异的光学性能，使其能够在机械、光学和材料学等领域满足诸多极端条件的应用需求。近年来随着化学气相沉积制备工艺的提高，使得人造金刚石的光学品质得到快速提升，光学级的金刚石晶体因此也以其优异的拉曼和布里渊特性表现出优异的功率提升、相干性增强以及频率转换能力，并推动金刚石激光器在极大程度上克服了基于传统工作物质的粒子数反转激光器存在的热效应、以及波长和输出功率难以兼顾的难题。文中总结了高功率金刚石激光技术的研究进展，并对金刚石激光器的发展趋势和应用前景进行了展望。