[发明专利]激光器以及控制光的产生的方法

说明书

技术领域

本公开在此大体上涉及激光器以及用于增强光的产生的方法。

背景技术

固态拉曼激光器已经证明具有获得宽范围的红外光、可见光以及UV(紫外光)波长的能力。本领域的最新发展是高效的、连续波(CW)频率可选的激光源的实现。这些是CW腔内拉曼激光器，其中，高Q腔被提供给基频光场和斯托克斯光场两者，以致于基频光场可以达到受激拉曼散射(SRS)的阈值。可见光输出然后通过在合适的非线性晶体中的强腔内场的二次谐波(SHG)或者和频混合(SFM)产生。以这种方法，依赖于拉曼晶体的拉曼频移，以及共振腔是否能够级联到更高的斯托克斯级次，可以产生许多不同“组”的输出频率。

然而，由于不期望的不需要的斯托克斯光的产生，其在这种情况下代表损耗机制，通过非线性频率转换产生的一些输出频率可能具有比预期低的功率或者被抑制。非线性频率产生过程的强度可能不足够强以将最长波长的腔内场的强度保持为低于对于不需要的斯托克斯级次的SRS阀值。

发明内容

在此公开的是用于增强光的产生的方法。该方法包括利用通过拉曼过程减少从母体共振光的功率的提取的非线性过程的步骤。其中母体共振光与拉曼介质相互作用以产生共振拉曼光。在从母体共振光的功率的提取上的减少通过另一个产生该激光的非线性过程增强从母体共振光的功率的提取。

在实施例中，利用非线性过程减少从母体共振光的功率的提取的步骤包括使母体光通过二阶非线性介质的步骤，该二阶非线性介质被调谐用于与母体光和共振拉曼光相互作用，用于产生另一光。另一光的频率可以为母体光的频率和共振拉曼光的频率的和。基于母体共振光与拉曼介质相互作用的共振拉曼光增益可以小于来自母体光通过二阶非线性介质的共振拉曼光损耗。二阶非线性介质可以被调谐用于与母体光和共振拉曼光相互作用，用于产生另一光。调谐二阶非线性介质可以包括取向二阶非线性介质的步骤。调谐二阶非线性介质的步骤可以包括改变二阶非线性介质的温度的步骤。

实施例包括使共振母体光通过二阶非线性介质的大于20mm、10mm、5mm、3mm以及1mm中的至少一个。

在实施例中，二阶非线性介质包括三硼酸锂、β硼酸钡、碘酸锂、铌酸钾、硒化镓、铌酸锂、硼酸铋以及磷酸钛氧钾中的至少一个的晶体。

实施例包括使母体光通过拉曼介质的不超过10mm、5mm、3mm以及1mm中的至少一个的步骤。

在实施例中，另一个非线性过程可以包括母体共振光与另一个二阶非线性晶体的非线性相互作用。另一个二阶非线性晶体可以包括三硼酸锂、β硼酸钡、碘酸锂、铌酸钾、硒化镓、硼酸铋以及磷酸钛氧钾中的至少一个。母体光可以通过另一个二阶非线性晶体的不多于10mm、5mm、3mm以及1mm中的至少一个。

在实施例中，拉曼介质包括钨酸盐、钨酸钆钾、钨酸钡、钼酸盐、硝酸钡、钒酸盐、钒酸钆以及金刚石中的至少一个的晶体。

实施例包括利用具有用于激光的产生的反转数的激光介质来产生母体共振光的步骤。激光介质可以包括拉曼介质。激光介质可以包括掺稀土离子的钒酸钆。母体共振光可以在光共振结构内产生。另外，母体共振光可以在光共振结构的外部产生。母体共振光可以被耦合进光共振结构。

在实施例中，拉曼光是从共振拉曼光的级联中的一个所选择的。

实施例包括利用非线性过程抑制通过拉曼过程从母体共振光的功率的提取。

在此公开的是一种激光器。该激光器包括光共振结构，被配置成共振母体共振光。光共振结构具有拉曼介质，被配置成当母体共振光在光共振结构中如此共振时与母体共振光相互作用，通过拉曼过程产生拉曼光。该激光器包括非线性介质，被配置成通过拉曼过程减少从母体共振光的功率的提取。该激光器包括另一个非线性介质，被配置成与母体共振光相互作用，产生由此从母体共振光提取功率的光。使用非线性介质通过拉曼过程减少从母体共振光的功率的提取，以通过与母体共振光相互作用的另一个非线性介质来增强从母体共振光的功率的提取，借此增加该激光的功率。

在实施例中，非线性介质包括二阶非线性介质，被配置成具有共振母体光在那里通过，并且二阶非线性介质是可调谐的以与母体光和共振拉曼光相互作用用于产生另一光，另一光的频率为母体光的频率和共振拉曼光的频率的和。