將KTiOAsO₄（KTA）Stokes參量振蕩器置于LD側(cè)面泵浦的1064 nm調(diào)Q Nd³⁺:YAG諧振腔內(nèi),通過KTA晶體的非共線受激電磁耦子散射獲得在1078.20～1088.20 nm范圍內(nèi)不連續(xù)調(diào)諧的Stokes激光。該Stokes激光又作為共線拉曼激光器的泵浦源在同一塊KTA晶體中實現(xiàn)了受激拉曼散射,通過設(shè)計Stokes諧振腔的輸出鏡透過率,選擇對一階拉曼光進(jìn)行輸出,其在1106.08～1116.62 nm范圍內(nèi)不連續(xù)調(diào)諧。當(dāng)LD泵浦功率為94.20 W,重復(fù)頻率為5 kHz時,在1116.34 nm處得到了最大功率為1.62 W的拉曼激光輸出。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

實驗裝置示意圖

首先使用在1000～1250 nm波段具有較高反射率的鏡子作為Stokes諧振腔的輸出鏡M3,其透射率隨波長的變化關(guān)系如圖2所示。在相位匹配角(Stokes諧振腔軸線與1064 nm激光諧振腔軸線之間的夾角)為4.40°時,由M3輸出的激光的光譜如圖3所示。由于耦合空間中激光光束與光譜分析儀中單模光纖的直徑較小,且激光光束的空間分布不是很均勻,所以圖3光譜圖所示的波長是準(zhǔn)確的,但各波長之間的強(qiáng)度關(guān)系與實際強(qiáng)度不對應(yīng)。本文還觀察了由M4輸出的激光光譜,發(fā)現(xiàn)只有少量1064.16 nm的基頻光,沒有其他頻率成分。圖3 相位匹配角為4.40°時,由M3輸出的激光的光譜

圖2 M3的透射率曲線分析圖3中譜線,可知1086.22 nm的激光是1064.16 nm的基頻光在KTA晶體中通過SPS頻移了190.8 cm-1后得到的。這個過程可以用圖4所示的SPS非共線相位匹配來解釋,1064.16 nm泵浦光在x方向振蕩,對應(yīng)諧振腔腔長為29 cm,通過SPS產(chǎn)生的Stokes激光在x′方向振蕩,對應(yīng)諧振腔腔長為9 cm。圖4中,kp、ks、kT分別表示泵浦光、Stokes光及THz波的波矢。調(diào)節(jié)x與x′的夾角θ,可以實現(xiàn)Stokes激光波長調(diào)諧[20]。對于KTA晶體,θ在1.05°～3.14°之間(晶體內(nèi)角度),相應(yīng)的晶體外角度為2.10°～6.00°,x軸與電磁耦子傳播方向間的夾角β在62°～67°之間[22]。與非共線的SPS過程能夠形成競爭的非線性效應(yīng)是x方向的共線SRS,由于非共線的SPS是一個包含二階與三階非線性效應(yīng)的光學(xué)現(xiàn)象,且其Stokes激光諧振腔的長度只有9 cm,而SRS只包含三階非線性效應(yīng),其拉曼激光諧振腔長達(dá)29 cm,因此在它們的競爭中,SPS占優(yōu)勢,一旦SPS消耗了泵浦光,x方向的SRS就沒有機(jī)會出現(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3529176