上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，上海 200240
受激布里渊散射效应具有窄带增益的特性，是实现低本底噪声激光器的一种有效方式。基于高Q值光纤环形谐振腔研究低噪声布里渊激光器。通过Pound-Drever-Hall（PDH）锁定技术将泵浦光锁定到8 m长的单模环形谐振腔中，可得到与泵浦光相差一个10.81 GHz频率的反向传播斯托克斯光。采用相关延迟自外差方法测量斯托克斯光的频率噪声。实验结果表明，基于光纤环形谐振腔的布里渊激光器的阈值为5.3 mW，在高频部分（频率大于10 kHz）处，后向斯托克斯光对泵浦光频率噪声的抑制达到30 dB，接近理论抑制极限（34 dB）。
激光器 布里渊激光器 光纤环形谐振腔 后向斯托克斯光 布里渊阈值 频率噪声 光学学报
2022, 42(19): 1914002
北京工业大学材料与制造学部激光工程研究院，北京 100124
研究了窄间隔脉冲串同步泵浦条件下，基于KGd（WO4）2（KGW）晶体的反斯托克斯光的产生。采用KGW晶体作为拉曼晶体，脉冲串皮秒激光器作为泵浦源，波长为1064 nm，脉冲重复频率为1 kHz。采用平平腔、平凸腔、凹凸腔三种结构分别作为同步拉曼腔，分别研究了三种腔结构下产生反斯托克斯光的阈值。实验证明，同步拉曼腔采用平凸腔、凹凸腔结构时，产生了阈值低于二阶斯托克斯光的反一阶斯托克斯光的低阈值输出和高阶反斯托克斯光输出，其中平凸腔结构下高阶反斯托克斯光的阈值更低。
激光光学 皮秒同步泵浦拉曼激光器 受激拉曼散射效应 四波混频效应 反斯托克斯光 激光与光电子学进展
2022, 59(1): 0114001
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
基于受激拉曼散射(SRS),研究了一种获得多光谱激光的方法。以Nd∶YAG的二倍频532 nm激光为抽运光,以高压CO2作为拉曼活性介质,最多可同时输出位于390~755 nm的10种波长。通过优化CO2压力,得到一级斯托克斯光(S1,574 nm)、二级斯托克斯光(S2,624 nm)和三级斯托克斯光(S3,683 nm)的最大光子转换效率分别为36.6%、19.6%和11.2%。
激光光学 受激拉曼散射 二氧化碳 一级斯托克斯光 高级斯托克斯光 反斯托克斯光
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室， 辽宁 大连 116023
2 信阳市质量技术监督检验测试中心， 河南 信阳 464000
利用强激光作用在高压二氧化碳气体中产生受激拉曼散射作为激光波长转换的机理, 获得了1248 nm激光输出。结果表明：采用波长为1064 nm的抽运光，通过优化二氧化碳压力及透镜聚焦参数，得到了一级斯托克斯光(S1，1248 nm)的最大转换效率为36.6%，最大单脉冲能量为82 mJ。
散射 受激拉曼散射 Nd∶YAG激光 二氧化碳 一级斯托克斯光
1 吉林大学 仪器科学与电气工程学院, 长春130061
2 国土资源部地质环境监测技术重点实验室, 河北 保定 071051
在研究拉曼散射原理及其应用技术的基础上, 开发了一种分布式结构的光纤测温系统。通过对光纤的拉曼散射光谱信息进行解调处理, 实现了全光纤的分布式温度检测。系统达到的温度分辨率为0.3℃, 空间分辨率为3m, 最大测量距离为6000m。相关的实验室和野外试验结果表明, 该系统的主要性能指标能够满足实际工程的使用要求。
拉曼散射 分布式光纤温度传感器 光时域反射 斯托克斯光 反斯托克斯光 Raman scattering distributed optical fiber temperature sensor optical time-domain reflectometer (OTDR) Stokes scattered light anti-Stokes scattered light
1 中国人民解放军西安通信学院, 陕西 西安 710106
2 中国人民解放军96261部队, 河南 灵宝 472500
回顾了窄线宽激光器线宽测量的各种方法和发展过程，介绍了利用光外差法测量窄线宽激光器线宽的基本原理，描述了双光束外差法和延时自外差法的不同测试机理。针对延时零拍自外差法容易引起的系统误差，说明了光源调制和光路调制移频非零拍自外差法不同改进方案的优缺点。综述了窄线宽激光器测量线宽的新方法。对窄线宽激光器线宽测量方法进行了较全面的梳理，从发展过程看双光束外差法和延时自外差法有着各自的测量优势。
激光器 测试方法 双光束外差法 延时自外差法 短光纤 斯托克斯光 激光与光电子学进展
2013, 50(1): 010006
烟台大学光电信息科学技术学院， 山东 烟台 264005
以波动方程和受激拉曼散射（SRS）物质方程为基础，采用光种子法，建立了固体相干反斯托克斯拉曼频移器的归一化耦合波方程，研究了晶体中反斯托克斯光转换效率。在脉冲抽运条件下分析了归一化增益系数G、归一化相位失配系数ΔK以及一阶斯托克斯光种子的归一化光场振幅ψs0三个变量对固体相干反斯托克斯拉曼频移器的影响，并作出了一系列相应曲线，由所得曲线估算了各归一化变量的合理取值范围。分析结果表明，在ΔK=0时，通过增大ψs0来打破拉曼增益抑制的影响，其转换效率峰值可达到44%。而当ψs0较弱时，可选取合适的相位失配系数，反斯托克斯光转换效率可达40%。
激光器 相干反斯托克斯 斯托克斯光种子法 固体拉曼激光器 脉冲抽运 相位失配 激光与光电子学进展
2011, 48(7): 071402
1 长春理工大学 理学院,吉林 长春 130022
2 山东华特中晶光电科技有限公司,山东 济南 250100
通过受激拉曼效应获得紫外光,建立了氙灯抽运的电光调Q固体拉曼激光器实验系统,研究了硝酸钡晶体在紫外波段的受激拉曼效应。采用单脉冲能量1 J,脉宽9 ns的1064 nm的基频光通过KTP晶体倍频,再经过BBO晶体混频产生单脉冲能量140.76 mJ,脉宽8 ns的355 nm紫光,用其做抽运源激发硝酸钡晶体产生受激拉曼效应,有效地实现了纳秒级的紫外波段拉曼光输出,经光谱仪测试波长为368.15 nm的正一阶斯托克斯光,脉宽7.1 ns,极间频移为1006 cm-1,增益系数为78.51 cm/GW。
非线性光学 受激拉曼散射 紫外波段 硝酸钡晶体 固体拉曼激光器 斯托克斯光
针对布里渊光纤环形腔(BFRR)的克尔效应发生机理,首先研究了考虑克尔效应的腔谐振特性,理论推导出一阶斯托克斯出射光强发生光学双稳态的可能性。实验证明,入射光为440 μW 左右时30 m 短腔的一阶斯托克斯光会发生光学双稳态,双稳态的特性和腔耦合器的光强耦合系数及插入损耗有关。然后对布里渊光纤陀螺中的BFRR 克尔效应进行了探讨,重点研究了谐振偏离对于陀螺输出非线性以及动态工作范围的影响。提出了一种全新的双环布里渊光纤陀螺方案,为布里渊光纤陀螺的克尔效应误差抑制提供了一种潜在的解决途径。
一阶斯托克斯光 光纤环形腔 光纤陀螺 克尔效应 first-order Stokes light fiber-optic ring resonator fiber optic gyro Kerr effect
提出了一种用于布里渊光纤陀螺的光纤环形腔设计方法。在分析了布里渊光纤陀螺原理的基础上,利用琼斯矩阵光学的理论以及光纤中的受激布里渊散射理论,详细研究了布里渊光纤环形腔的特性。通过对腔内外光强的细致分析,得出布里渊光纤陀螺环形腔对于腔的耦合系数及输入光强的要求。实验结果表明,该方法用于设置布里渊光纤陀螺工作点,能够保证斯托克斯光的最大传输效率,并有效抑制光路中的散粒噪声。
受激布里渊散射 斯托克斯光 光纤环形腔 光纤陀螺 stimulated Brillouin scattering Stokes light optic fiber ring resonator fiber optic gyro
