拉曼激光器的轉換效率如何?

 

光纖型拉曼激光器

 

國防科技大學團隊研發的1185nm級聯拉曼光纖激光器，在注入3302W泵浦光時，輸出功率達1302W，光-光轉換效率為39.4%，信號光斜率效率更是高達64.9%。

 

另一款由國防科技大學團隊研發的1018nm拉曼光纖激光器，采用高功率半導體激光器直接泵浦純無源多模光纖，當泵浦功率達1915W時，獲得656W激光輸出，系統斜率效率達94%，不過電光轉換效率為20%。

 

固體介質拉曼激光器

 

這類激光器常以金剛石、BaWO4等為拉曼介質，轉換效率受介質特性影響顯著。

 

山東大學團隊用1018nm連續光纖泵浦CVD-金剛石拉曼激光器，當泵浦功率為107w時，最高拉曼激光輸出功率達34.6w，基頻光-拉曼光轉換效率為32.33%。

 

河北工業大學團隊研發的一階金剛石拉曼振蕩器中，高斯基模1.2μm激光輸出功率65.5W，對應轉換效率23.8%；而LG模式輸出功率42.2W，轉換效率降至15.3%。

 

以30mm的BaWO4晶體為拉曼介質的內腔式連續波拉曼激光器，在抽運功率25.1W時，獲得3.02W連續拉曼激光輸出，光-光轉換效率僅12%。

 

氣體介質拉曼激光器

 

以氣體為拉曼活性介質的激光器，轉換效率可通過優化氣壓、泵浦參數提升。例如用1064nm激光泵浦高壓乙烷產生1550nm一階拉曼激光，經優化實驗條件減少激光誘導擊穿后，光子轉化效率提升至20.7%。而理論上充氣空芯光子晶體光纖受激拉曼的最高光子轉化率甚至能接近100%。

 

飛秒脈沖拉曼激光器

 

中國科學院上海光機所團隊研發的飛秒拉曼脈沖激光器，以1065nm增益開關激光二極管為泵浦源，實現了一階拉曼1121nm脈沖輸出，其最大拉曼轉換效率達到80.2%，且該激光器還能實現重復頻率1MHz-150MHz的連續調節。