[发明专利]一种基于自拉曼与OPO相结合的激光器

说明书

本发明公开了一种基于自拉曼与OPO相结合的激光器，包括第一腔镜、第二腔镜和第三腔镜，所述第一腔镜和第二腔镜之间设置有自拉曼晶体，所述第二腔镜和第三腔镜之间设置有OPO晶体，所述第一腔镜、第二腔镜和第三腔镜上镀有镀膜，使得第一腔镜、第二腔镜之间形成基频光腔，第二腔镜和第三腔镜之间形成OPO腔，第一腔镜、第三腔镜之间形成拉曼激光腔，自拉曼晶体完成泵浦光转化为基频光、基频光转化为拉曼光的波长转换，拉曼光作为泵浦源泵浦OPO晶体，完成拉曼光到OPO参量光波长转化。用自拉曼介质实现自拉曼激光运转，再用该拉曼光做泵浦源泵浦OPO介质完成光参量转换，同时应用调谐技术产生长波长可调谐激光。

技术领域

本发明涉及一种基于自拉曼与OPO相结合的激光器。

背景技术

非线性光学变频技术是目前光学领域的重要研究内容及研究热点之一，其目的是寻求各种波长的相干光，以适应实际应用的需要。受激拉曼散射(stimulated Ramanscattering，SRS)是一种高效的非线性变频过程，是实现激光频率变换的一种有效途径。近年来，随着晶体拉曼材料生长技术的发展，基于晶体的受激拉曼散射效应的固体拉曼激光器以其体积小、效率高、稳定性好等优点吸引了广泛的关注，在信息、医疗、交通、测量和国防等领域都有重要应用，成为当前的一个研究热点。

在拉曼转换过程中，散射光波长由泵浦光的波长及拉曼介质本身的拉曼频移决定。通过选择不同波长的泵浦光和不同的拉曼介质，所获得的拉曼散射光的波长可遍及可见光及近红外波段。然而，实际应用中不同的激光波长往往具有特殊、重要的用途，因而要求激光波长也要具有多样性。有时，通过单一的受激拉曼散射变换产生的新波长激光不能满足人们的需求。把受激拉曼散射技术和其它的非线性频率技术结合起来，在拉曼转换的基础上将激光频率进一步变换，则恰恰能得以应用。事实上，通过两种及以上非线性效应的结合来实现频谱的扩展已经成为光学领域最急切的要求。经过固体拉曼介质受激拉曼散射效应出射的拉曼光具有输出功率高、转换效率高、光束质量好等优点，这使得以拉曼光为基础再次非线性变频成为可能。因此，研究将固体拉曼技术和其它非线性变频技术结合的新技术具有重要意义。它能够灵活多变地产生多种所需波长，在满足应用需求的同时也极大地拓宽了现有光谱。

目前，通过固体拉曼技术和其它非线性变频技术的结合方式实现频率转换的研究主要集中在以下几个方面：(一)、拉曼技术与倍频技术结合。通过受激拉曼散射将掺钕激光器产生的1.06μm激光频移至1.18μm附近，再对该拉曼光进行倍频，产生590nm的黄橙光；(二)、拉曼技术与和频技术结合。先通过受激拉曼散射将1.06μm激光频移至1.18μm附近，再对1.18μm拉曼光和1.06μm基频光进行和频，得到559nm左右的黄绿光。这两种结合方式效率高、功率大。缺点是由于倍频和和频技术属于频率上转换，因此只能使得激光的波长在拉曼光波长基础上向短波长方向移动，产生的激光主要集中在可见光波段，而且产生的光波长是单一的，固定的，不可调谐。

随着长波长激光(如中红外、远红外波段激光)以及可调谐激光在军事侦查、导弹精确制导、军事通信和军事对抗等多种领域中的应用不断增强，如何利用拉曼技术产生高功率高质量的可调谐长波长激光已成为各国军方和科研学界的研究焦点。