采用反射式体布拉格光栅（VBG）实现半导体激光锁频是激光技术应用中的关键技术之一，进一步压窄半导体激光的输出光谱线宽、提高外腔效率是研究重点。采用微通道水冷半导体激光模块，利用衍射效率为18%的VBG构建激光外腔，分析了前端面反射率分别为0.02%、0.20%、0.40%时的输出光谱与外腔效率。研究结果表明，半导体激光前端面反射率的降低能够进一步优化半导体激光器的输出光谱，提高外腔效率，压窄输出光谱线宽，实现大驱动电流范围的激光锁频。对于前端面反射率为0.02%的半导体激光器，激光输出中心波长锁定在779.8 nm处，光谱线宽压缩至0.08 nm，温漂系数为6.25 pm·℃^-1，电流漂移系数为0.9 pm·A^-1，外腔效率达到106%，连续输出功率达到127 W。

基于腔内极化子的量子理论,实验研究了腔内电磁诱导透明(EIT)现象。通过升高铷气室温度,使铷原子数目大量增加。当系统满足集体强耦合条件时,利用弱控制场可实现EIT以及线宽的显著压窄。随着温度的继续升高,耦合效应增强,腔线宽被进一步压窄。

基于半导体激光器, 使用零膨胀系数材料制成超稳腔来实现窄线宽激光输出。激光二级管与光栅构成Littrow外腔, 一级衍射后, 小部分输出光用来锁定超稳腔, 实现了激光的线宽压窄, 大部分输出光注入到锥形放大器中, 实现光功率放大。最终获得波长为1064 nm、输出功率为290 mW、线宽为10 kHz的激光输出。该技术可应用于原子、分子精密光谱领域。

报道了一种基于氧化镁掺杂的周期性极化铌酸锂的高功率、窄线宽的2.1μm近简并单谐振光学参量振荡器.该光学参量振荡器使用一台自行搭建的近基模调Q线偏振Nd: YAG激光器作为抽运源,抽运光经过聚焦后二次抽运四镜驻波腔结构的周期性极化铌酸锂光学参量振荡器,实现了稳定的高功率和高光束质量2.1μm激光输出.利用体光栅作为输出镜,在重复频率为10kHz时,产生的2.1μm激光线宽小于2nm,最高功率为8.4W,水平方向和竖直方向的光束质量因子M2分别为3.8和4.1.

针对铯蒸气激光器对窄线宽与高稳定852 nm半导体激光抽运源的要求，采用体布拉格(Bragg)光栅作为外腔输出镜，研究了体Bragg光栅衍射效率对外腔半导体激光器输出光谱特性的影响。研究结果表明，衍射效率为24%、32%与37%的体布拉格光栅均能够改善半导体激光器输出光谱特性；输出光束中心波长锁定在852 nm附近、输出线宽约为0.26 nm；外腔半导体激光器输出波长随抽运电流、温度的变化速率分别小于10.4 pm/A、7.2 pm/℃，优于自由运行半导体激光器；随着光栅衍射效率增加，全系统外腔效率从91%降低至86%。

针对中心波长780 nm的商用连续波半导体激光器，使用斩波器将连续激光变为脉冲输出形式，用2400 line/mm的平面全息光栅搭建Littrow外腔将线宽压窄至0.2 nm以下。采用透镜组对线宽压窄后的半导体激光进行光束整形，半导体激光经线宽压窄和光束整形后，经透镜聚焦进长约8 mm的铷蒸气泡进行半导体泵浦碱金属激光实验。首次出光得到17.5 mW的基模线偏振铷激光; 在最新的改进实验中，半导体泵浦铷激光输出功率已达到2.8 W。

笑脸效应严重制约大功率半导体激光器输出谱宽压窄。为避免笑脸效应，以中心波长780 nm单宽面源大功率半导体激光器为研究对象，利用利特曼外腔结构，优化外腔参数，在激光器自由运转19 W时，获得11.5 W、外腔效率达61%的窄线宽输出。将窄线宽输出激光通过长25 cm,80 kPa乙烷、110 ℃的铷池，96.7%的泵浦光被吸收，通过与理论模型对比,推断半导体激光器的输出谱宽为15 GHz(0.03 nm)。

在一台长脉冲放电泵浦KrF准分子激光器上,对采用腔内倾斜标准具法压缩线宽进行了研究.采用平行平面腔结构,在谐振腔中加入小孔光阑以控制横模振荡,并加入0.1 mm空气隙、0.5 mm固体和3 mm固体三个标准具体作为线宽压缩元件,实验中研究了不同光阑孔径及输出耦合率对输出线宽和输出能量的影响.实验获得的线宽小于3 GHz,相当于线宽压缩一千倍.