[发明专利]一种In-Band泵浦的自受激拉曼散射激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光器，尤其涉及一种In-Band泵浦的自受激拉曼散射激光器。

背景技术

受激拉曼散射是激光非线性频率变换的重要手段之一，很多激光增益晶体本身就具有受激拉曼散射的特性，因此这种晶体不仅可以作为激光增益介质还可以作为拉曼晶体，这样就可以把两种晶体合二为一，即自受激拉曼散射激光器，使整个激光器系统变的简单、紧凑，基于以上的优点，近年来激光增益介质的自受激拉曼散射效应逐渐被人们所重视，但是这种简单的结构也有其弊端，当泵浦功率较高的时候激光增益介质晶体的温度会升高，这种温度的升高会严重影响受激拉曼散射的效率，我们会发现自受激拉曼散射在高泵浦功率时会出现斜率效率的降低或功率的下降，这种现象在很多文献中都可以看到，如：2004年发表在Opt.Lett(光学快报)上的文章“High-power diode-pumped actively Q-switchedNd:YVO₄ self-Raman laser:influence of dopant concentration”(晶体掺杂浓度对高功率二极管泵浦主动调Q Nd:YVO4自拉曼激光输出的影响)；2005年发表在Opt.Lett上的文章“Continuous-wave，all-solid-state interacavity Raman laser”(全固态连续波内腔自拉曼激光器)以及2009年发表在Opt & Laser Technology(光学与激光技术)上的文章“Laser diodepumped actively Q-switched Nd:GdVO₄ self-Raman laser operating at 1173nm”(激光二极管泵浦主动调Q Nd:GdVO4自拉曼1173nm激光器)都存在这种现象，这主要是激光晶体温度的升高，使受激拉曼散射效率大大降低。为了解决这个问题研究者们提出了很多解决的方法，如降低激光增益介质晶体的掺杂浓度、利用符合晶体作为激光增益介质晶体，但这些方法都只能起缓解的作用，不能从根本上解决问题，因此提出一种从根本上解决问题的方法是必要的。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种In-Band泵浦的自受激拉曼散射激光器，可以从根本上降低激光增益介质晶体的热效应，提高自受激拉曼散射激光器的效率，本发明In-Band泵浦的自受激拉曼散射激光器具有体积小、效率高、简单可靠等优点。

为了解决上述技术问题，本发明予以实现的技术方案是：一种In-Band泵浦的自受激拉曼散射激光器，包括顺次布置的激光泵浦源、激光传能光纤、用于准直的第一平凸镜、用于聚焦的第二平凸镜、谐振腔反射镜、激光增益介质晶体、激光输出镜和激光准直镜；所述激光泵浦源输出的泵浦光经激光传能光纤传输到第一平凸镜，经其准直后，由第二平凸镜聚焦将泵浦光聚焦到激光增益介质晶体的端面，所述激光增益介质晶体吸收泵浦光后产生受激辐射，当谐振腔内的基频光辐射超过激光增益介质晶体的自受激拉曼散射阈值时，开始产生受激拉曼散射，所产生的拉曼激光由输出镜输出，并由激光准直镜进行准直输出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过谐振腔反射镜和激光输出镜及激光增益介质晶体的膜系设计，使基频激光产生振荡，由于谐振腔反射镜和激光输出镜组成谐振腔的正反馈作用，基频激光得到不断的放大，当超过自受激拉曼散射的阈值功率后自受激拉曼散射开始产生，并在谐振腔内振荡、放大，并由输出镜输出。由于激光泵浦源为914nm、912nm、938nm或946nm，与普通的808nm泵浦源相比能极大的降低由于量子亏损产生的热效应，从而提高受激拉曼散射的效率，808nm泵浦与In-Band泵浦的跃迁方式如图1(a)和图1(b)所示，对于1.06微米谱线914nm作为泵浦光产生的热量为14％，而利用808nm作为泵浦光产生的热量为24％，可见这种In-Band泵浦的方式可以大大的降低热效应，有利于1.06微米的自受激拉曼散射的产生，并可在很大程度上提高输出激光的光束质量。

附图说明

图1(a)是传统泵浦方式与In-Band泵浦方式跃迁方式的示意图；

图1(b)是本发明In-Band泵浦方式跃迁方式的示意图；

图2(a)是本发明激光器中采用普通激光增益介质晶体的实施例；

图2(b)是本发明激光器中采用复合激光增益介质晶体的实施例。

图中附图标记说明：