Posljednjih godina Brillouinovi laseri su privukli veliko zanimanje, među kojima su najviše proučavani valovodni Brillouinovi laseri koji su ostvarili niskošumno lasersko zračenje uske širine linije i primijenjeni su na optičke satove i žiroskope, ultrastabilne lasere i mikrovalne pećnice fotonika. Međutim, problemi s kojima se suočava struktura vođenih valova, kao što su poteškoće u povećanju snage i poteškoće u proširenju radne valne duljine, ograničili su primjenu Brillouinovih lasera u smjerovima detekcije gravitacijskih valova i dalekometne spektroskopije visoke razlučivosti mjerenja.
S obzirom na to, Zhenxu Bai et al. na Tehnološkom sveučilištu Hebei predložio je shemu za realizaciju Brillouinova lasera koji radi u slobodnom prostoru korištenjem dijamantnih kristala kao Brillouinova sredstva za pojačanje, i izvijestio o izravnom zračenju dijamantnog Brillouinova lasera po prvi put u međunarodnoj areni 2020. godine, dobivši vidljivi izlaz Brillouin lasera snage 11 W, što je red veličine više u usporedbi s Brillouin laserima s vođenim valovima. Nakon toga, 2022., tim je proširio izlaznu valnu duljinu s vidljivog pojasa na bliski infracrveni i postigao stabilan jednofrekventni laserski rad sa snagom do 22,5 W i omjerom signala i šuma od 71,8 dB.
Međutim, nije odgovoreno na važno pitanje imaju li Brillouinovi laseri sa strukturom slobodnog prostora iste karakteristike sužavanja širine linije kao Brillouinovi laseri sa strukturom vođenog vala.
Nedavno je tim uspješno odgovorio na ovo pitanje u radu pod naslovom "Sužavanje širine linije u dijamantnim Brillouin laserima koji rade u slobodnom prostoru" objavljenom u akademskom časopisu High Power Laser Science and Engineering. Rad pod naslovom "Linewidth narrowing in free-space-running diamond Brillouin lasers", objavljen u akademskom časopisu High Power Laser Science and Engineering, uspješno je odgovorio na gornje pitanje i po prvi put, jednofrekventni Brillouin laser s sužavanje širine linije veće od faktora 4 postignuto je u dijamantnom Brillouin laseru koji radi neprekidno.
Struktura prstenaste šupljine s izravnim pumpanjem korištena je za ostvarenje dvostruke rezonancije svjetla pumpe i Stokesovog svjetla tehnikom zaključavanja šupljine PDH, u kojoj je širina linije svjetla pumpe bila 7,36 kHz. Korištenjem tri seta spojenih zrcala s različitim reflektivnostima od 96 posto, 97 posto i 98,5 posto za usporedne eksperimente, izmjerene su odgovarajuće širine linija Stokesove svjetlosti na 3,2 kHz, 2,43 kHz i 1,77 kHz, u usporedbi s pumpom svjetlosti, ostvaruje se kompresija širine linije, a najveći omjer kompresije doseže 4,2 puta. Pod maksimalnom snagom pumpe, odgovarajuća izlazna snaga Stokesovog svjetla za tri refleksije bila je 22,5 W, 16,9 W i 13,6 W, s odgovarajućom učinkovitošću optičke pretvorbe od 37,5 posto, 29,1 posto odnosno 23,4 posto.
Rezultati istraživanja pokazuju da se, korištenjem fleksibilnih strukturnih karakteristika Brillouinova oscilatora u slobodnom prostoru, očekuje da će se u budućnosti ostvariti jednofrekventni laserski izlaz s užom širinom linije, većom snagom i bogatijim valnim duljinama smanjenjem gubitka komponenti unutar šupljine, optimizirajući dizajn oscilatora i podešavanje parametara pumpanja, a rezultati istraživanja od velike su važnosti u promicanju razvoja i primjene laserske tehnologije visoke koherentnosti.
