内腔式钨酸锶反斯托克斯拉曼激光器是一种利用受激拉曼散射效应产生激光的设备。受激拉曼散射是光与物质相互作用时产生的一种现象,当入射光的频率与介质的拉曼活性振动频率相近时,介质分子受激进入振动能级,导致散射光的频率发生改变。拉曼激光器能够输出频率不同于泵浦光源的新波长激光,为实现波长转换提供了重要途径。
在实验研究中,研究者们关注了内腔式SrWO4(钨酸锶)反斯托克斯激光器的特性,通过改变泵浦电压来测量一阶反斯托克斯光的单脉冲能量。反斯托克斯光是在泵浦光频率以下发射的散射光,与频率更高的斯托克斯光相对应。研究中获得了最大输出能量为0.43mJ的一阶反斯托克斯光,并记录了其对应的脉冲宽度,分别为5.6ns和3.9ns。
内腔式拉曼激光器与外腔式拉曼激光器相比,具备产生阈值低、转化效率高等优势,其紧凑的设计更适合实际应用。此前的研究中,虽然有些报道是采用超短脉冲聚焦到拉曼晶体产生多条斯托克斯和反斯托克斯谱线,但这种方法对于输出光的光谱特性和光斑质量的控制不足,限制了反斯托克斯光的应用。
在相关研究中,A.Z.Grasyuk等人和R.P.Mildren等人分别实现了在特定条件下输出的反斯托克斯光。Grasyuk等人使用20ps的泵浦光,通过相位匹配方法获得了8μJ的511nm一阶反斯托克斯光。Mildren等人则利用纳秒脉冲泵浦倾斜的钨酸钆钾拉曼谐振腔,实现了最高270μJ的508nm一阶反斯托克斯光。而本研究进一步探索了内腔式SrWO4反斯托克斯激光器,证实了该类型激光器的优越性能。
实验还涉及了对不同基频光输出镜以及不同的氙灯泵浦电压进行的测试,以了解其对激光器性能的影响。基频光输出镜是决定谐振腔特性的重要元件,其反射率和透射率会影响谐振腔内的光强分布以及输出光的模式特性。通过改变这些参数,研究人员可以优化输出激光的功率、脉冲宽度和光谱特性。
内腔式钨酸锶反斯托克斯拉曼激光器的研究对光学、光谱学、光通信、激光材料加工、生物医学成像等领域具有重要意义。特别是反斯托克斯光在彩色全息、激光显示、光学干扰以及海洋探测等领域的潜在应用价值,使得此类激光器成为研究的热点。未来,随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,内腔式反斯托克斯拉曼激光器将在科学和工业应用中发挥更为重要的作用。