[發明專利]一種In-Band泵浦的自受激拉曼散射激光器

無效

• 申請號: 201010159691.1
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101807774A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 丁欣;李斌;盛泉;陳娜;李雪;姚建銓;溫午麒;周睿;王鵬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01S3/30
• 分類號: H01S3/30;H01S3/094;H01S3/081
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

技術領域

本發明涉及一種激光器，尤其涉及一種In-Band泵浦的自受激拉曼散射激光器。

背景技術

受激拉曼散射是激光非線性頻率變換的重要手段之一，很多激光增益晶體本身就具有受激拉曼散射的特性，因此這種晶體不僅可以作為激光增益介質還可以作為拉曼晶體，這樣就可以把兩種晶體合二為一，即自受激拉曼散射激光器，使整個激光器系統變的簡單、緊湊，基于以上的優點，近年來激光增益介質的自受激拉曼散射效應逐漸被人們所重視，但是這種簡單的結構也有其弊端，當泵浦功率較高的時候激光增益介質晶體的溫度會升高，這種溫度的升高會嚴重影響受激拉曼散射的效率，我們會發現自受激拉曼散射在高泵浦功率時會出現斜率效率的降低或功率的下降，這種現象在很多文獻中都可以看到，如：2004年發表在Opt.Lett(光學快報)上的文章“High-power?diode-pumped?actively?Q-switchedNd:YVO₄?self-Raman?laser:influence?of?dopant?concentration”(晶體摻雜濃度對高功率二極管泵浦主動調Q?Nd:YVO4自拉曼激光輸出的影響)；2005年發表在Opt.Lett上的文章“Continuous-wave，all-solid-state?interacavity?Raman?laser”(全固態連續波內腔自拉曼激光器)以及2009年發表在Opt?&?Laser?Technology(光學與激光技術)上的文章“Laser?diodepumped?actively?Q-switched?Nd:GdVO₄?self-Raman?laser?operating?at?1173nm”(激光二極管泵浦主動調Q?Nd:GdVO4自拉曼1173nm激光器)都存在這種現象，這主要是激光晶體溫度的升高，使受激拉曼散射效率大大降低。為了解決這個問題研究者們提出了很多解決的方法，如降低激光增益介質晶體的摻雜濃度、利用符合晶體作為激光增益介質晶體，但這些方法都只能起緩解的作用，不能從根本上解決問題，因此提出一種從根本上解決問題的方法是必要的。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提供一種In-Band泵浦的自受激拉曼散射激光器，可以從根本上降低激光增益介質晶體的熱效應，提高自受激拉曼散射激光器的效率，本發明In-Band泵浦的自受激拉曼散射激光器具有體積小、效率高、簡單可靠等優點。

為了解決上述技術問題，本發明予以實現的技術方案是：一種In-Band泵浦的自受激拉曼散射激光器，包括順次布置的激光泵浦源、激光傳能光纖、用于準直的第一平凸鏡、用于聚焦的第二平凸鏡、諧振腔反射鏡、激光增益介質晶體、激光輸出鏡和激光準直鏡；所述激光泵浦源輸出的泵浦光經激光傳能光纖傳輸到第一平凸鏡，經其準直后，由第二平凸鏡聚焦將泵浦光聚焦到激光增益介質晶體的端面，所述激光增益介質晶體吸收泵浦光后產生受激輻射，當諧振腔內的基頻光輻射超過激光增益介質晶體的自受激拉曼散射閾值時，開始產生受激拉曼散射，所產生的拉曼激光由輸出鏡輸出，并由激光準直鏡進行準直輸出。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明通過諧振腔反射鏡和激光輸出鏡及激光增益介質晶體的膜系設計，使基頻激光產生振蕩，由于諧振腔反射鏡和激光輸出鏡組成諧振腔的正反饋作用，基頻激光得到不斷的放大，當超過自受激拉曼散射的閾值功率后自受激拉曼散射開始產生，并在諧振腔內振蕩、放大，并由輸出鏡輸出。由于激光泵浦源為914nm、912nm、938nm或946nm，與普通的808nm泵浦源相比能極大的降低由于量子虧損產生的熱效應，從而提高受激拉曼散射的效率，808nm泵浦與In-Band泵浦的躍遷方式如圖1(a)和圖1(b)所示，對于1.06微米譜線914nm作為泵浦光產生的熱量為14％，而利用808nm作為泵浦光產生的熱量為24％，可見這種In-Band泵浦的方式可以大大的降低熱效應，有利于1.06微米的自受激拉曼散射的產生，并可在很大程度上提高輸出激光的光束質量。

附圖說明

圖1(a)是傳統泵浦方式與In-Band泵浦方式躍遷方式的示意圖；

圖1(b)是本發明In-Band泵浦方式躍遷方式的示意圖；

圖2(a)是本發明激光器中采用普通激光增益介質晶體的實施例；

圖2(b)是本發明激光器中采用復合激光增益介質晶體的實施例。

圖中附圖標記說明：