紫外激光在水中的成丝与近红外激光在水中的成丝有很大的不同。由于其钳制功率的降低，紫外光丝产生的超连续谱较红外光丝要窄很多。飞秒激光由于其超短的作用时间，原则上是不利于受激拉曼散射的产生的，这是因为在超短的脉冲作用时间内，群速度色散会导致拉曼光与泵浦光之间的走离，即群速度失配。

实验中我们以钛宝石飞秒激光的倍频光，即中心波长在400nm，脉宽130fs，最高能量为4mJ的激光在水中拉丝，在前向直接观察到了很强的受激拉曼信号。此受激拉曼信号对入射光光强有要求，即必须高于4μJ (~30 Pcr)的阈值才会有较明显的信号。也就是说，一条高密度的等离子体通道对受激拉曼信号的产生是必要的。其原因是等离子体作为一种反常色散介质，补偿了拉曼光与泵浦光由于群速度色散导致的时间走离，从而使拉曼增益提高。

为了验证这一猜想，我们用两束400nm的飞秒激光在水中干涉形成等离子体光栅，由于光栅处会产生超高密度的等离子体（突破功率钳制），那么这超高的等离子体密度将会进一步补偿群速度色散，从而使得拉曼信号进一步增强。实验中我们直接验证了这一现象。即紫外等离子体光栅对水的受激拉曼散射会有显著的增强。本实验工作对飞秒激光激发的分子受激拉曼信号相关的应用具有一定的启示作用，该结果发表在Appl. Phys. Lett. 112, 094101 (2018)。

图1紫外飞秒光丝在水中形成的等离子光栅以及水的受激拉曼散射

图2 等离子体光栅对水受激拉曼散射信号的增强

Appl. Phys. Lett. 112, 094101.pdf