模塊化拉曼激光器已經(jīng)能夠達(dá)到很高的功率水平。然而在拉曼光纖中,波分復(fù)用(WDM)組件通常對(duì)泵浦和種子激光進(jìn)行合束,從而使該組件成為實(shí)現(xiàn)更高功率的瓶頸。同樣地,用于泵浦1178nm拉曼光纖放大器的1120nm鐿(Yb)光纖激光器,也深受放大自發(fā)輻射(ASE)和1060nm處寄生激光的影響,嚴(yán)重限制了1120nm光纖激光器的輸出。
模塊化拉曼激光器的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于傳統(tǒng)的固體激光器、氣體激光器,主要由泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔三大部分構(gòu)成。其中,泵浦源一般為高功率的半導(dǎo)體激光器,增益介質(zhì)為摻稀土元素的玻璃光纖,諧振腔由耦合器或光纖光柵等構(gòu)成。
模塊化拉曼激光器工作原理是激勵(lì)方式,利用半導(dǎo)體物質(zhì)(即利用電子)在能帶間躍遷發(fā)光,用半導(dǎo)體晶體的解理面形成兩個(gè)平行反射鏡面作為反射鏡,組成諧振腔,使光振蕩、反饋,產(chǎn)生光的輻射放大,輸出激光。
模塊化拉曼激光器是依靠注入載流子工作的,發(fā)射激光必須具備三個(gè)基本條件:
?。?)要產(chǎn)生足夠的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布,即高能態(tài)粒子數(shù)足夠的大于處于低能態(tài)的粒子數(shù);
(2)有一個(gè)合適的諧振腔能夠起到反饋?zhàn)饔?,使受激輻射光子增生,從而產(chǎn)生激光震蕩;
(3)要滿(mǎn)足一定的閥值條件,以使光子增益等于或大于光子的損耗。
模塊化拉曼激光器又稱(chēng)激光二極管,是用半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)的激光器。由于物質(zhì)結(jié)構(gòu)上的差異,不同種類(lèi)產(chǎn)生激光的具體過(guò)程比較特殊。半導(dǎo)體激光器優(yōu)點(diǎn):體積小、重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、耗電少、效率高等。