[發(fā)明專利]一種基于空心玻璃管且自帶種子光的氣體受激拉曼放大器

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• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN104716560A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周燦華;郭敬為;周冬建;蔡向龍;劉金波;金玉奇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: H01S3/30
• 分類號: H01S3/30;H01S3/094;H01S3/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 劉陽

1.一種基于空心玻璃管且自帶拉曼種子光的氣體受激拉曼放大器，包括一臺泵浦激光器（1），一套分光系統(tǒng)（2），第一個拉曼池（6），第二個拉曼池（16），一根空心玻璃管（19）和一組分光棱鏡（25），其特征在于：

泵浦激光器（1）輸出的泵浦光通過分光系統(tǒng)（2）分成兩束泵浦光；

第一束泵浦光通過第一個拉曼池（6）產(chǎn)生后向斯托克斯光作為拉曼種子光，后向斯托克斯光作為拉曼種子光和第二束泵浦光同時以掠入射方式導(dǎo)入置于第二個拉曼池（16）內(nèi)的空心玻璃管（19）內(nèi)進行拉曼光受激放大。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體受激拉曼放大器，其特征在于：

第一束泵浦光通過第一二相色鏡（3）反射和第一聚焦透鏡（4）聚焦導(dǎo)入第一個拉曼池（6），隨之產(chǎn)生后向斯托克斯拉曼種子光，該拉曼種子光按原光路返回、依次穿過第一聚焦透鏡（4）、第一二相色鏡（3）、第二聚焦透鏡（8）和第二二相色鏡（13）進入空心玻璃管（19）內(nèi)，作為拉曼種子光；

第二束泵浦光先后通過第一高反鏡（9）、第三聚焦透鏡（11）、第二高反鏡（12）進行光路延遲，作為受激拉曼放大泵浦光，與后向斯托克斯拉曼種子光同時到達第二二相色鏡（13），然后經(jīng)第二二相色鏡（13）反射與后向斯托克斯拉曼種子光在空間上達到重合后一起進入空心玻璃管（19）內(nèi)進行受激拉曼放大；

空心玻璃管（19）輸出端口的輸出光先后通過第四個石英窗口片（18），準(zhǔn)直透鏡（22）和分光棱鏡組（25）把剩余的泵浦光P和放大拉曼光S1分開，從而得到單一的放大拉曼光。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體受激拉曼放大器，其特征在于：

所述的拉曼種子光和第二束泵浦光分別通過第二聚焦透鏡（8）和第三聚焦透鏡（11）在空間上均聚焦到空心玻璃管（19）的輸入端口。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體受激拉曼放大器，其特征在于：

所述的拉曼種子光和第二束泵浦光分別通過各自光路在時間上同時到達第二二相色鏡（13）上并進行合束。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體受激拉曼放大器，其特征在于：

所述的拉曼種子光為第一束泵浦光在第一個拉曼池（6）內(nèi)產(chǎn)生的后向斯托克斯受激拉曼光，其光束質(zhì)量優(yōu)于泵浦光。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體受激拉曼放大器，其特征在于：

所述的第一個拉曼池（6）左側(cè)為入射窗口，右側(cè)為出射窗口，兩窗口分別設(shè)為第一石英窗口片（5）和第二石英窗口片（7），經(jīng)第一聚焦透鏡（4）聚焦后的第一束泵浦光先通過第一個拉曼池（6）入射窗口再通過出射窗口透射出去，產(chǎn)生的后向斯托克斯拉曼種子光按原光路經(jīng)入射端第一窗口片（5）返回。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體受激拉曼放大器，其特征在于：

所述的第二個拉曼池（16）右側(cè)為入射窗口，左側(cè)為出射窗口，兩窗口分別設(shè)為第三石英窗口片（14）和第四石英窗口片（18），拉曼種子光和第二束泵浦光在第二二相色鏡（13）上合束后的混合光先通過第二個拉曼池（16）入射窗口，一起以掠入射方式導(dǎo)入置于第二個拉曼池（16）內(nèi)的空心玻璃管（19）發(fā)生受激拉曼放大過程，然后剩余的泵浦光P和放大拉曼光S1均通過出射窗口透射出去。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體受激拉曼放大器，其特征在于：

所述的分光系統(tǒng)（2）由3個高反鏡、2個1/2波片和2個偏振分光片組成，泵浦光先經(jīng)過第一1/2波片，通過調(diào)節(jié)1/2波片光軸的角度連續(xù)改變S和P偏振光光強，再經(jīng)過第一偏振分光片進行分束，下方透射的光束為第一束泵浦光，右方反射的光束為第二束泵浦光。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體受激拉曼放大器，其特征在于：

所述的準(zhǔn)直透鏡（22）的聚焦焦點在置于第二個拉曼池（16）內(nèi)的空心玻璃管（19）的輸出端口。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體受激拉曼放大器，其特征在于：

所述的第一二相色鏡（3）為對拉曼光高透，對泵浦光高反；第二二相色鏡（13）為對拉曼光高透，對泵浦光高反。