高功率、高光束质量激光光源始终是激光技术发展的核心方向。从固体激光器、半导体激光器到光纤激光器，激光输出功率的持续提升不断推动先进制造、空间探测、精密测量等领域的应用突破。

作为一种卓越的光学材料，金刚石集宽透光窗口、高热导率、高损伤阈值和优异机械性能于一身，堪称晶体材料中的“六边形战士”，也被认为是突破高功率激光系统功率瓶颈的重要材料。目前，基于毫米级金刚石晶体的拉曼激光器已实现千瓦级稳态功率和兆瓦级峰值功率输出，并保持接近衍射极限的高光束质量。在此基础上，如何进一步提升金刚石激光器的功率输出，已成为该领域的重要前沿问题之一。其中，提高金刚石晶体品质、拓展可用晶体尺寸，是实现更高功率输出的重要路径。

然而，对于许多晶体材料而言，尺寸并非越大越好。受制于晶体生长工艺、内部缺陷、应力分布、吸收损耗和热管理等因素，多数晶体尺寸的增大往往会带来光学均匀性下降、热透镜效应增强、光束质量劣化甚至损伤风险增加等问题。对于金刚石而言，这一问题则更具特殊性：一方面，高品质金刚石优异的热导率和低光学损耗为大尺寸、高功率运行提供了独特优势；另一方面，随着晶体尺寸增大，晶体品质、应力分布和缺陷控制也面临更高要求。

围绕这一前沿问题，河北工业大学先进激光技术研究中心、金刚石激光技术及应用协同创新中心于2025年，系统分析了金刚石晶体尺寸对高功率激光输出性能的关键影响，相关成果以前瞻论文（Perspective）“Unlocking the power: how crystal size transforms diamond lasers” 为题发表于国际期刊Functional Diamond。论文第一作者（共同）为河北工业大学白振旭教授和博士研究生张龙杰；通讯作者（共同）为白振旭教授、王坤教授和吕志伟教授。近日，该论文成功入选Functional Diamond的2025年度封面论文（全年度唯一封面论文）。

【论文原文】Zhenxu Bai*, Longjie Zhang, Fei Zhang, Bowen Tan, Hui Chen, Wenqiang Fan, Jie Ding, Yaoyao Qi, Bingzheng Yan, Yulei Wang, Kun Wang*, and Zhiwei Lu*. Functional Diamond, 2025, 5: 2436596.