[发明专利]一种腔内反斯托克斯拉曼激光器以及受激拉曼蓝移波长最大化输出方法

说明书

本发明公开了一种腔内反斯托克斯拉曼激光器以及受激拉曼蓝移波长最大化输出方法，所述激光器包括：激光晶体；泵浦源，其用以使得激光晶体发出受激拉曼泵浦光；波导，其用以使得泵浦光均匀分布到激光晶体上；拉曼池；其用以受激产生一阶斯托克斯激光以及一阶反斯托克斯激光；平凸镜组件，其用以形成谐振腔使得一阶斯托克斯激光在所述谐振腔内振荡并与受激拉曼泵浦光相互作用产生一阶反斯托克斯激光并输出所述一阶反斯托克斯激光；可饱和吸收体；以及用以反射受激拉曼泵浦光的高反镜。本发明还公开了受激拉曼蓝移波长最大化输出方法。本发明解决了受激拉曼变频的应用中红移的比重较大，而受激拉曼蓝移波长不能实现最大化输出的问题。

技术领域

本发明属于激光技术领域，具体涉及一种腔内反斯托克斯拉曼激光器以及受激拉曼蓝移波长最大化输出方法。

背景技术

激光是一种特殊的光源，由于其光子简并度高，从而具有了一系列普通光源不具有的功能，例如：单色性好，功率密度高，相干性好等特点。但是目前的激光器并不能高效率的产生所有的波长，这就需要我们采用特殊的方法较高效率的产生特殊的波长；对应的波长转换的方法有很多种，例如：利用不同介质的受激拉曼方法、利用特定晶体的倍频方法、光参量振荡方法等。其中，拉曼散射是一种有效的变频手段，优点在于利用不同的物质的振转动能级产生多种波长的拉曼激光，因此具有选择波长丰富，可变波长丰富的优点。随着拉曼散射的出现，泵浦光能产生多个红移和蓝移的拉曼激光，其中，高于激发光频率即频率蓝移的激光称为反斯托克斯谱线，也称为反斯托克斯激光，频率低于激光频率即频率红移的激光称为斯托克斯激光。

但需要说明的是一般的受激拉曼变频的应用中红移的比重较大，而受激拉曼蓝移波长不能实现最大化输出。在一般的受激拉曼散射中，蓝移所占的比例较小，是因为在产生蓝移的过程中，发生了两次三阶非线性过程；第一次是产生一阶斯托克斯光，第二次是一阶斯托克斯光和受激拉曼泵浦光的四波混频。所以相对于一阶斯托克斯光，一阶反斯托克斯光产生的比例会小很多。

发明内容

鉴于已有技术不能产生高比例一阶反斯托克斯光的缺陷，本发明的目的是要提供一种腔内反斯托克斯拉曼激光器，其采用谐振腔和受激拉曼散射结合的方法筛选出较高转换效率的一阶反斯托克斯激光进而使得一阶反斯托克斯光的比例大幅增加，从而产生较高转换效率的反斯托克斯激光。

为了实现上述目的，本发明的技术方案：

一种腔内反斯托克斯拉曼激光器，其特征在于，包括：

激光晶体；

泵浦源，其用以使得所述激光晶体发出受激拉曼泵浦光S0；

波导，其用以使得泵浦源发出的泵浦光均匀分布到所述激光晶体上；

拉曼池；其用以受激产生一阶斯托克斯激光S1以及一阶反斯托克斯激光AS1；

平凸镜组件，其用以形成谐振腔使得所述一阶斯托克斯激光S1在所述谐振腔内振荡并并与受激拉曼泵浦光S0相互作用产生一阶反斯托克斯激光AS1并输出所述一阶反斯托克斯激光AS1；

可饱和吸收体，其用以对所述谐振腔内的损耗进行调制；

以及用以反射受激拉曼泵浦光S0的高反镜；

其中，所述泵浦源通过波导将所发出的泵浦光均匀分布到所述激光晶体上；所述激光晶体受激所发出的受激拉曼泵浦光S0通过拉曼池受激产生一阶斯托克斯激光S1以及一阶反斯托克斯激光AS1，且所述一阶斯托克斯激光S1在所述谐振腔内振荡、所述一阶斯托克斯激光S1与受激拉曼泵浦光S0相互作用产生一阶反斯托克斯激光AS1后通过平凸镜组件输出；所述可饱和吸收体同时对所述谐振腔内所产生的损耗进行调制并与高反镜、平凸镜组件共同组成受激拉曼泵浦光S0的振荡光路。

基于上述方案，进一步优选的，

所述平凸镜组件至少包括：