[发明专利]一种拉曼激光器

说明书

技术领域

本发明涉及全固态激光器技术领域，更具体地，涉及波长可变拉曼激光器。

背景技术

激光的单色性在科研与生产中得到了广泛应用。激光的单色性也决定了激光器的设计需要以单一波长的输出为目的，因而大多数激光器均为基于单一激光介质的单波长激光器。近年来，随着非线性光学效应研究的深入和相关变频技术的快速发展，已有的激光技术可利用倍频、光参量震荡和受激拉曼散射效应等实现多波长激光束的输出，但其结构均较为复杂。

随着科技的发展、时代的进步，激光已经从一个遥不可及的高科技产品慢慢步入人们的生活当中。多波长激光器由于其特殊的性能，在全息干涉技术、精细激光光谱、非线性频率变换技术、激光医疗等领域被越来越广泛的应用。另一方面，随着拉曼技术的成熟，人们开始越来越多的利用拉曼变频技术，来获得许多不能由激光介质直接跃迁得到的激光波长，大大扩展了激光的波长范围。同时，一些研究者开始利用拉曼变频技术来获得多波长拉曼激光器。

目前，外腔拉曼结构是获得高能量、高光束质量拉曼激光器的重要手段，基于拉曼效应的非线性频率变换包括腔外拉曼发生器和外腔拉曼激光器以及内腔拉曼激光器和自拉曼激光器几种方式，腔外拉曼发生器结构比较简单，但是输出光束的能量及光束质量有限，内腔拉曼激光器的结构比较复杂，热效应也相对比较严重，而自拉曼激光器很难获得多波长的选择输出。虽然外腔拉曼激光器提高了拉曼光的能量和光束质量，但现今主要都是获得单一波长的拉曼激光输出，若改变不同镀膜的输入镜从而调节波长的输出，则不能保证指向不变，故而没有将拉曼激光器产生的多波长拉曼光有效并灵活的利用起来。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种拉曼激光器，解决了现有技术中光束质量差及能量低、以及拉曼激光器输出激光指向不定的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种拉曼激光器，包括泵浦光模块、拉曼晶体模块和可调谐振腔模块；所述拉曼晶体模块置于所述可调谐振腔模块内；

所述泵浦光模块用于提供泵浦光；

所述拉曼晶体模块用于接收泵浦光并产生斯托克斯光；

所述可调谐振腔模块包括多个子谐振腔，所述多个子谐振腔间可切换，所述每个子谐振腔用于将泵浦光导入拉曼晶体模块，并振荡输出所需要的N阶斯托克斯光；所述每个子谐振腔输出的斯托克斯光阶数不同，所述多个子谐振腔的输出指向相同。

作为优选的，还包括光束整形模块，用于对泵浦光进行光束整形以适应拉曼晶体模块的尺寸，并提高泵浦光的功率密度。

作为优选的，所述可调谐振腔模块至少包括N阶和N₁阶两个斯托克斯光谐振腔，所述N阶斯托克斯光谐振腔包括对N阶斯托克斯光振荡的输入镜和输出耦合镜，N₁阶斯托克斯光谐振腔包括对N₁阶斯托克斯光振荡的输入镜和输出耦合镜；

所述N、N₁阶斯托克斯光谐振腔的输入镜在一块平面镜上，N、N₁阶斯托克斯光谐振腔的输出耦合镜在另一块平面镜上；

所述N阶斯托克斯光谐振腔的输出耦合镜用于对拉曼晶体模块输出的阶斯托克斯光及泵浦光进行全反射，并振荡透射输出N阶斯托克斯光，N阶斯托克斯光谐振腔的输入镜用于对泵浦光进行高透及对阶斯托克斯光进行全反射；

N₁阶斯托克斯光谐振腔的输出耦合镜用于对拉曼晶体模块输出的阶斯托克斯光进行全反射，并振荡透射输出所需要的N₁阶斯托克斯光，N₁阶斯托克斯光谐振腔的输入镜用于对泵浦光进行高透及对阶斯托克斯光进行全反射；所述两个斯托克斯光谐振腔的输出指向相同。

作为优选的，所述N和N₁阶斯托克斯光谐振腔通过在两块平面镜上分区域镀膜形成N和N₁阶斯托克斯光谐振腔的输入镜和输出耦合镜；所述输入镜镀在一块平面镜上，所述输出耦合镜镀在另一块平面镜上，所述两块平面镜平行放置；所述输入镜和输出耦合镜上的镀膜区对应分组设置，每组镀膜区构成一子谐振腔。

作为优选的，所述可调谐振腔模块包括N和N₁阶斯托克斯光谐振腔，还可包括N₂、N₃、N₄…N_n阶斯托克斯光谐振腔。

作为优选的，所述输入镜中心为不镀膜的圆形区域，所述圆形区域四周成圆周阵列分布有多个镀膜区，所述镀膜区用于对所述泵浦光进行透射，并对拉曼晶体模块产生的斯托克斯光进行全反射。