乙烷气体空芯光纤拉曼激光放大器高效研究

"1.5 μm光纤乙烷气体拉曼激光放大器" 这篇研究文章报道了一种基于空芯光纤的1.5 μm光纤气体拉曼激光放大器的实现方法。该技术利用1.5 μm波段的可调谐分布式反馈激光器作为种子源，输出的连续波种子激光与1064 nm微芯片激光器的脉冲抽运激光通过双色镜耦合进填充有乙烷气体的空芯光纤。在空芯光纤中，乙烷分子对激光的受激拉曼散射效应被利用，从而有效地将1064 nm的抽运光转化为1553 nm的拉曼激光输出。 在这个过程中，种子光的注入显著降低了受激拉曼散射的阈值，这是提高拉曼光-光转换效率的关键。实验结果显示，这种优化的系统能够实现高达47.5%的拉曼光转换效率，这是一个显著的提升，表明该技术具有很高的潜力用于高效光纤气体拉曼激光器的开发。 拉曼散射是一种非线性光学现象，其中入射光子与介质分子相互作用后，能量发生转移，导致光的频率发生变化。受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering, SRS）是这种现象的一种特殊形式，它涉及到入射光与介质分子的集体激发态相互作用，可以用来放大激光信号。在本文中，乙烷分子作为Raman活性介质，其振动模式使得1064 nm的光能有效地转换到1553 nm。 空芯光纤的应用在于其独特的光学特性，如低损耗、小体积以及对气体分子的良好接触，这些都为高效率的拉曼放大提供了理想的环境。此外，使用1.5 μm波段的激光器作为种子源，可以满足许多实际应用的需求，例如通信、遥感和光学传感，因为这个波段处于通信窗口，具有较低的吸收和散射损失。 总结起来，这项研究为实现高效率的光纤气体拉曼激光器提供了一个新的设计思路，这对于提升激光系统的性能、降低运行成本以及扩展其在不同领域的应用具有重要意义。同时，这也展示了在激光技术领域，尤其是光纤激光技术和非线性光学过程的研究方面，空芯光纤和受激拉曼散射的结合是一个极具潜力的研究方向。