軸為光軸一，泵浦光和拉曼光光腔放大率均為1.5，二向色鏡3為與光軸一 45度角放置，拉曼池5為氫氣池，泵浦光增益介質(zhì)2為Nd =YAG晶體，晶體為圓柱形直徑為D,柱軸重合光軸一。
[0041]進(jìn)一步，刮刀鏡4的光軸一投影孔徑為D/1.5，放置位置在焦點(diǎn)左邊，距離焦點(diǎn)不超過焦點(diǎn)和短焦凹面鏡6的距離，防止不必要地遮擋光腔內(nèi)的振蕩光；
[0042]進(jìn)一步，Nd =YAG的光腔一在1064nm起振，氫氣的拉曼光頻率1900nm在光腔二起振，短焦凹面鏡6對波長1900nm具有30%的耦合輸出，二向色鏡3對1064nm高透過率，對1900nm高反射率。
[0043]進(jìn)一步，種子光輸入鏡8對1064nm高反射率而對1900nm高透射率，長焦凹面鏡一I對1064nm高反射率，長焦凹面鏡二 7對1900nm高反射率，刮刀鏡4對1064nm、1900nm都是高反射率。
[0044]具體是，當(dāng)對泵浦光增益介質(zhì)2實(shí)施泵浦，則在長焦凹面鏡一 1，短焦凹面鏡6組成的共焦非穩(wěn)腔一內(nèi)1064nm光起振，由于刮刀鏡4的限制,光束逐漸直徑擴(kuò)大的模式不能工作，而是以每次振蕩光束直徑縮小M=L 5倍的模式起振，在焦點(diǎn)處光強(qiáng)最強(qiáng)。1064nm光作用于拉曼池，產(chǎn)生1900nm拉曼光發(fā)射；由于二向色鏡3的存在，在長焦凹面鏡一 1，短焦凹面鏡6組成的共焦非穩(wěn)腔一內(nèi)1900nm不能起振，轉(zhuǎn)而，在長焦凹面鏡二 7，二向色鏡3，短焦凹面鏡6組成的折疊型共焦非穩(wěn)腔內(nèi)，1900nm起振，起振模式同前，由于刮刀鏡4的存在，只允許光束直徑逐漸縮小的振蕩模式出現(xiàn)，并通過短焦凹面鏡6耦合輸出1900nm激光。而當(dāng)使用種子光1900nm,把它放在種子光輸入鏡8的下方,輸出直徑不小于D的平行光束，通過種子光輸入鏡8到刮刀鏡4的光路照射，種子光被長焦凹面鏡二 7聚焦后不受刮刀鏡4阻擋，順利進(jìn)入共焦非穩(wěn)腔二光路，在拉曼池5形成焦點(diǎn)之后又發(fā)散地到達(dá)短焦凹面鏡6，經(jīng)短焦凹面鏡6反射后成為平行光，又向左通過拉曼池5，刮刀鏡4的中心孔，被二向色鏡3反射到達(dá)長焦凹面鏡二 7 ;這就形成了一個(gè)外界強(qiáng)加的光束逐漸縮小的振蕩模式，促使拉曼光光腔起振，降低1900nm出光閾值，增加拉曼激光器輸出功率。
[0045]實(shí)施例二
[0046]其他同實(shí)施例一，唯獨(dú)將拉曼池內(nèi)氣體換成甲烷，則可以實(shí)現(xiàn)1543nm波長輸出，該波長為重要的通訊波長，對人眼的安全波長，同時(shí)海上傳輸效率比較高。
[0047]實(shí)施例三
[0048]當(dāng)將實(shí)施例一中的腔一 / 二的位置對調(diào)，也就是將泵浦光增益介質(zhì)2移動到長焦凹面鏡二 7和二向色鏡3之間，同時(shí)選擇二向色鏡3的透射反射波長反轉(zhuǎn)，就形成了實(shí)施例三，泵浦光光腔為折疊腔，而拉曼光光腔為直線腔，這樣的轉(zhuǎn)換僅僅是幾何上的轉(zhuǎn)換，而并不影響拉曼激光器的工作原理，其工作原理仍然與實(shí)施例一相同。
[0049]實(shí)施例四
[0050]圖同實(shí)施例一，將腔鏡短焦凹面鏡6改為對1064nm和1900nm均有透過率，調(diào)整強(qiáng)度相似的1064nm、1900nm按照重合光路輸出，這樣的雙波長輸出可望有其應(yīng)用，例如可以進(jìn)行氫氣相干反斯托克斯信號實(shí)驗(yàn)，或者其他種類的需要雙波長激光的實(shí)驗(yàn)。
[0051]上述實(shí)施例只是為了說明本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)，目的是為了讓本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地理解本
【發(fā)明內(nèi)容】
，不能因此限制本發(fā)明保護(hù)范圍，凡是本
【發(fā)明內(nèi)容】
做出的等效變化，也落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶種子光的共焦非穩(wěn)腔拉曼激光器，包括長焦凹面鏡一(I)、長焦凹面鏡二(7)、短焦凹面鏡(6)和二向色鏡(3)，其特征在于: 通過二向色鏡(3)的透射和反射兩種作用，長焦凹面鏡一(I)和長焦凹面鏡二(7)都與短焦凹面鏡(6)形成共焦非穩(wěn)腔，并在二向色鏡(3)與短焦凹面鏡(6)之間光路重合； 在短焦凹面鏡(6)的軸線所在的直線主光路上依次擺放二向色鏡(3)、刮刀鏡(4)、拉曼池(5)和短焦凹面鏡(6)； 在二向色鏡(3)遠(yuǎn)離短焦凹面鏡(6) —側(cè)的透射光路上設(shè)置有長焦凹面鏡二( 7)或長焦凹面鏡一(I);相應(yīng)的，在二向色鏡(3)靠近短焦凹面鏡(6)—側(cè)的反射光路上設(shè)置有長焦凹面鏡一(I)或長焦凹面鏡二(7)； 于長焦凹面鏡一(I)與二向色鏡(3)間的光路上設(shè)置有泵浦光增益介質(zhì)(2)； 短焦凹面鏡(6)與二向色鏡之間設(shè)有拉曼池，拉曼池的兩個(gè)光學(xué)窗口分別面向二向色鏡和短焦凹面鏡(6); 所述二向色鏡與拉曼池之間設(shè)有刮刀鏡，刮刀鏡(4)的一側(cè)設(shè)有種子光輸入鏡(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶種子光的共焦非穩(wěn)腔拉曼激光器，其特征在于: 所述二向色鏡對由泵浦光增益介質(zhì)產(chǎn)生的光高透，對經(jīng)拉曼池產(chǎn)生的光高反；所述短焦凹面鏡(6 )和長焦凹面鏡一(I)分別放置二向色鏡二側(cè)，短焦凹面鏡(6 )與長焦凹面鏡一(I)同軸設(shè)置； 或者，所述二向色鏡對由泵浦光增益介質(zhì)產(chǎn)生的光高反，對經(jīng)拉曼池產(chǎn)生的光高透；所述短焦凹面鏡(6)和長焦凹面鏡二(7)分別放置二向色鏡二側(cè)，短焦凹面鏡(6)與長焦凹面鏡二(7)同軸設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶種子光的共焦非穩(wěn)腔拉曼激光器，其特征在于: 所述長焦凹面鏡一(I)、長焦凹面鏡二(7)的焦距相同，并且是短焦凹面鏡(6)焦距的1.2-1.8 倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶種子光的共焦非穩(wěn)腔拉曼激光器，其特征在于: 所述泵浦光增益介質(zhì)(2 )置于一具有對泵浦波長與拉曼波長透明的窗口容器內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶種子光的共焦非穩(wěn)腔拉曼激光器，其特征在于: 平行于長焦凹面鏡一(I)軸線照向長焦凹面鏡一(I)的光經(jīng)其反射后，穿過二向色鏡或經(jīng)二向色鏡反射后，匯聚于第一焦點(diǎn)；平行于長焦凹面鏡二(7)軸線照向長焦凹面鏡二(7)的光經(jīng)其反射后的，經(jīng)二向色鏡反射或穿過二向色鏡后，匯聚于第二焦點(diǎn)；第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)重合，并位于拉曼池內(nèi)；短焦凹面鏡(6)的焦點(diǎn)與第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)重合；所述短焦凹面鏡(6)對由泵浦光增益介質(zhì)直接產(chǎn)生的光全反，對由拉曼池產(chǎn)生的光透過率在40-50% 之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶種子光的共焦非穩(wěn)腔拉曼激光器，其特征在于: 二向色鏡(3)對于泵浦光增益介質(zhì)(2)和拉曼池(5)的工作波長呈現(xiàn)相反的透射率，SP一個(gè)波長高透射率，另一個(gè)波長高反射率。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶種子光的共焦非穩(wěn)腔拉曼激光器，其特征在于:所述二向色鏡與拉曼池之間設(shè)有刮刀鏡，刮刀鏡的一側(cè)設(shè)有種子光輸入鏡；光線經(jīng)種子光輸入鏡照射到刮刀鏡靠近二向色鏡的一側(cè)后透過二向色鏡或經(jīng)二向色鏡反射后，平行于長焦凹面鏡二(7)的軸線照向長焦凹面鏡二(7)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶種子光的共焦非穩(wěn)腔拉曼激光器，其特征在于:所述短焦凹面鏡(6)的軸線與刮刀鏡中心孔軸線重合，刮刀鏡中心孔直徑不大于長焦凹面鏡二(7)的直徑。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶種子光的共焦非穩(wěn)腔拉曼激光器，其特征在于:所述種子光輸入鏡對與泵浦光增益介質(zhì)產(chǎn)生的相同頻率的光高反，對與經(jīng)拉曼池產(chǎn)生的相同頻率的光高透。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶種子光的共焦非穩(wěn)腔拉曼激光器，其特征在于:所述拉曼池中放置有甲烷、乙燒，乙烯，氫氣、氧氣，氮?dú)?，二氧化碳中的一種或幾種的混合物。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶種子光輸入的共焦非穩(wěn)腔拉曼激光器，包括共用短焦反射鏡側(cè)部分光路的共焦非穩(wěn)腔一和二，對應(yīng)分別產(chǎn)生泵浦波長λ1和拉曼波長λ2振蕩，采用二向色鏡實(shí)現(xiàn)兩個(gè)泵浦光和拉曼光在各自的光腔內(nèi)諧振，兩個(gè)光腔具有公共焦點(diǎn)，拉曼池放置在公共焦點(diǎn)，充分接受波長為λ1的泵浦光來產(chǎn)生波長為λ2的拉曼光；同時(shí)利用共焦非穩(wěn)腔工作特點(diǎn)，使用刮刀鏡向拉曼光對應(yīng)的共焦非穩(wěn)腔二內(nèi)送入種子光，實(shí)現(xiàn)更低受激拉曼閾值和更高的拉曼激光輸出。
【IPC分類】H01S3/081, H01S3/30, H01S3/08
【公開號】CN104934849
【申請?zhí)枴緾N201410103060
【發(fā)明人】郭敬為, 蓋寶棟, 周冬建, 周燦華, 劉金波, 金玉奇, 桑鳳亭
【申請人】中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2014年3月19日