1 天津理工大学理学院, 天津 300384
2 中国电子科技集团公司第十八研究所, 天津 300384
在平面波近似下,由波动方程和拉曼介质的物质方程出发,忽略受激拉曼散射的瞬态效应,得到了描述外腔泵浦反斯托克斯激光器中一阶反斯托克斯光、泵浦光和一至三阶斯托克斯光相互作用的耦合波方程。引入归一化参量对方程组进行归一化处理,通过对归一化耦合波方程组进行数值求解,分析了归一化拉曼增益系数、归一化泵浦脉冲宽度和归一化波失配对外腔泵浦反斯托克斯激光器性能的影响。将实验数据代入耦合波方程中进行了验证,理论估算出的反斯托克斯光转化效率与文献报道数据基本一致,证明了该理论模型的正确性。通过分析理论计算结果提出了提高外腔泵浦反斯托克斯激光器转化效率的途径及辅助激光器设计的方法。
激光器 反斯托克斯散射 四波混频 外腔泵浦 耦合波方程 归一化理论
1 天津理工大学 理学院, 天津 300384
2 中国电子科技集团公司第十八研究所, 天津 300384
晶体拉曼放大器是获得高光束质量、高光谱纯度、高功率拉曼激光的重要途径。通过引入四个归一化综合参量, 推导出了外腔拉曼放大器的归一化输运方程组。通过数值求解该输运方程组得到了描述拉曼放大器运转的一组普适理论曲线; 分析了复合归一化变量对拉曼放大器性能的影响; 研究了晶体拉曼放大器放大率、放大后拉曼脉冲形状、光-光转换效率等参量在泵浦脉冲功率密度、泵浦脉冲与被放大脉冲相对宽度、泵浦脉冲与被放大脉冲时间重叠性等条件的变化规律。用实验数据对归一化理论进行了验证, 结果表明, 理论结果与实验数据相吻合, 证明了文中理论计算的正确性和可行性。
拉曼放大 晶体拉曼放大器 输运方程 归一化理论 Raman amplification crystalline Raman amplifier transport equation normalized theory 红外与激光工程
2018, 47(11): 1105007
反斯托克斯散射是频率上转换的四波混频效应, 通常反斯托克斯激光器的转换效率较低。因此, 通过理论优化指导实验对提高激光器的性能尤为重要。对平面波近似下的内腔式反斯托克斯激光器的速率方程进行归一化处理, 通过数值求解归一化速率方程组, 得到描述内腔式反斯托克斯激光器运行的一组普适理论曲线, 分析了复合归一化变量对内腔式反斯托克斯激光器性能的影响。并用实验数据对归一化理论进行了验证, 结果表明, 从归一化理论出发所估计出的内腔式反斯托克斯激光器的单脉冲能量、脉冲峰值功率和脉冲宽度与实际测量数据相符, 证明了所提的归一化速率方程组模型的正确性和可行性。
激光器 反斯托克斯激光器 速率方程组 归一化理论 内腔式激光器
