CN109378700A - 一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器 - Google Patents

一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，包括沿光路依次安放的泵浦源、光阑、第一窗片、拉曼盒、第二窗片、第一滤色片，第一窗片、拉曼盒、第二窗片依次密封连接，拉曼盒内盛放有乙醇水溶液。泵浦源产生激光，经过光阑、第一窗片，入射到盛放有乙醇水溶液的拉曼盒中，乙醇和水同时分别产生受激拉曼激光，构成具有频率差的双波长受激拉曼激光，第一滤色片滤掉泵浦光，透射所需要的双波长激光。本发明泵浦源与工作介质的选择范围宽、波长选用灵活。抗光伤阈值高。激光口径、介质长度灵活。成本低廉。便于生产，调试简单。应用广泛，可用于精细激光光谱、差分吸收激光雷达、激光通信、环境检测、光纤通信、非线性光学频率变换等。

Description

一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器
技术领域
本发明涉及一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，属于激光技术领域。
背景技术
双波长激光作为一种重要的激光技术，其可广泛应用于精细激光光谱、差分吸收激光雷达、激光通信、环境检测、激光医疗、光纤通信、非线性光学频率变换等。双波长激光是近年来激光领域的研究热点，人们正在竞相开发新波长、新产生机制的双波长激光器。
目前，双波长激光主要以固体晶体作为激光工作物质。产生方法主要有：(1)基于激光晶体发射谱的两个发射峰实现双波长激光输出的双发射谱线法，这种方法产生双波长的同时由于模式竞争双波长激光的输出功率很不稳定。例如，国内相关技术如中国专利文献CN102468599A公开的波长相近的正交偏振双波长激光器，该专利利用各向异性激光晶体不同能级及其子能级之间的跃迁发射的不同偏振谱线所具有的正交偏振特性，通过合理的腔型设计和偏振控制开发出一种正交偏振双波长激光器。该类装置涉及复杂的激光腔结构，并且不能避免模式竞争。(2)光学变频法，如倍频、和频、差频、受激拉曼散射法等，对现有成熟的Nd:YAG和Nd:Glass激光进行频率变换，实现双波长或多波长激光输出。这种方法产生的双波长激光波长间隔较大，限制了其应用范围，并且受限于光学频率转换晶体的损伤阈值，难以获得大能量的激光脉冲。例如，国内相关技术如中国专利文献CN101777724A公开的端面泵浦双波长同轴切换输出调Q基频、倍频激光器，该专利提供一种端面泵浦双波长同轴切换输出调Q基频、倍频激光器，同时获得了基频光和倍频光的输出，但激光波长间隔较大。
受激拉曼散射属于三阶非线性光学效应，是一种重要的频率转换方法。近年来，液体的受激拉曼散射得到了科研人员的重视。液体拉曼介质与气体拉曼介质相比，有更大的拉曼增益，不需要高压环境，易于封装，工作寿命长。液体拉曼介质与固体拉曼介质相比，拉曼振动基团的密度相当，频移更大，损伤阈值更高，可实现大能量激光脉冲的输出；并且液体的制备成本较低，制备周期短，均匀性好，避免了晶体材料漫长的生长过程和显著的的质量差异。
结构简单、成本低、大能量、双波长分量的能量比可调、输出稳定性强的双波长激光有着重要的应用价值与科研价值。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供了一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器。
本发明的技术方案为：
一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，包括沿光路依次安放的泵浦源、光阑、第一窗片、拉曼盒、第二窗片、第一滤色片，所述第一窗片、拉曼盒、第二窗片依次密封连接，所述拉曼盒内盛放有乙醇水溶液；
所述泵浦源产生激光，经过光阑、第一窗片，入射到盛放有乙醇水溶液的拉曼盒中；乙醇最强的拉曼频移在2932cm-1，对应C-H3键的振动。水最强的拉曼频移在3407cm-1，对应O-H键的振动。当泵浦光的功率密度达到阈值时，与乙醇和水相互作用，分别产生2932cm-1和3407cm-1的频移，输出631nm和650nm两种波长的受激拉曼散射激光，构成具有一定频率差的双波长激光，第一滤色片滤掉泵浦光，并透射所需要的双波长激光。
根据本发明优选的，所述泵浦源为Nd:YAG锁模激光器、Nd:glass脉冲激光器或光参量振荡激光器(OPO)；
所述光阑为带有通光孔的挡板；
所述第一窗片和第二窗片均为透过泵浦光以及拉曼光的薄片；
所述拉曼盒为由不溶解于乙醇水溶液的材料做成的空心管；
所述乙醇水溶液由乙醇和水按比例混合制成；
所述第一滤色片镀有对基频泵浦光与变频泵浦光高反、对需要产生的受激拉曼激光高透的介质膜。
根据本发明优选的，所述光阑与所述第一窗片之间还依次设置有非线性晶体、第二滤色片、缩束系统。
根据本发明优选的，所述非线性晶体为KTP倍频晶体；
所述第二滤色片镀以对基频泵浦光高反、对变频泵浦光高透的介质膜。
一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，包括沿光路依次安放的泵浦源、光阑、非线性晶体、第二滤色片、透镜、第一窗片、拉曼盒、第二窗片、第一滤色片，所述第一窗片、拉曼盒、第二窗片依次密封连接，所述拉曼盒内盛放有乙醇水溶液。
根据本发明优选的，所述透镜为双凸透镜或平凸透镜。用以提高入射晶体的基频光的功率密度。
一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，包括沿光路依次安放的泵浦源、光阑、非线性晶体、第二滤色片、缩束系统、输入镜、第一窗片、拉曼盒、第二窗片、输出镜，所述第一窗片、拉曼盒、第二窗片依次密封连接，所述拉曼盒内盛放有乙醇水溶液。
根据本发明优选的，所述输入镜镀有对基频泵浦光与变频泵浦光高透、对需要产生的受激拉曼激光高反的介质膜；
所述输出镜镀有对基频泵浦光与变频泵浦光高反、对需要产生的受激拉曼激光部分透过的介质膜。
一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，包括沿光路依次安放的泵浦源、光阑、非线性晶体、第二滤色片、缩束系统、输入镜、拉曼盒、输出镜、第一滤色片，所述输入镜、拉曼盒、输出镜依次密封连接，所述拉曼盒内盛放有乙醇水溶液。
根据本发明优选的，所述输入镜镀有对基频泵浦光与变频泵浦光高透、对需要产生的受激拉曼激光高反的介质膜；
所述输出镜镀有对基频泵浦光与变频泵浦光高反、对需要产生的受激拉曼激光部分透过的介质膜。
根据本发明优选的，所述乙醇水溶液的摩尔浓度为0.85-4.27mol/L；
进一步优选的，所述乙醇水溶液的摩尔浓度为2.56-2.90mol/L。
在乙醇水溶液中，乙醇与水分别产生受激拉曼激光，由于乙醇与水的拉曼增益不同，因此可以通过调整乙醇的浓度，调节双波长两分量输出能量的比例。当乙醇水溶液的摩尔浓度在0.85-4.27mol/L范围内时，乙醇与水均能有效的产生受激拉曼激光。在2.56-2.90mol/L范围内，双波长两分量的激光输出能量比较接近。
根据本发明优选的，所述拉曼盒的长度为10-100cm；
进一步优选的，所述拉曼盒的长度为30-70cm。
泵浦光到拉曼光的转化效率随着介质长度增加而增加，介质对光波的吸收也随长度的增加而增加，当拉曼盒的长度为10-100cm时，可以避免因液体吸收导致的损耗过大，有效输出双波长激光。
根据本发明优选的，所述缩束系统的缩束比为2-10；
进一步优选的，所述缩束系统的缩束比为4-8。
对泵浦光缩束，可提高其峰值功率密度，可在较低的能量水平下，促使泵浦光高效地转换为拉曼激光。当缩束系统的缩束比为4-8时，既可有效地产生受激拉曼散射，又可避免因峰值功率密度过高造成液体中产生气泡或等离子体，使损耗增大，影响拉曼激光的有效输出。
本发明的有益效果为：
1.泵浦源的脉宽、波长选用广泛。泵浦光的脉宽可以是纳秒、皮秒、飞秒量级。泵浦源波长也可以有多种选择。乙醇水溶液的透过波段为200-1350nm，因此泵浦光的波长范围可以是200-924nm，可产生215-1350nm范围内的双波长激光。也可以选用相应的光参量振荡(OPO)激光器作为泵浦源。本发明是一种方便、实用的双波长激光器。
2.损伤阈值高。液体损伤阈值比固体高很多，可实现大能量、高峰值功率的激光脉冲输出。
3.激光口径、介质长度灵活。可根据不同应用，选择不同口径和长度的拉曼盒以填充乙醇水溶液。
4.成本低廉。与晶体相比，液体不需要复杂耗时的生长过程、昂贵的原料及设备，成本低廉。
5.便于生产，调试简单。溶液配制较为简单，便于批量生产；受激拉曼散射与倍频、和频等二阶非线性效应相比，没有相位匹配的问题，泵浦光超过阈值即可出光，便于实验调试。
6.应用广泛。可广泛应用于精细激光光谱、差分吸收激光雷达、激光通信、环境检测、光纤通信、非线性光学频率变换等。特别是激光医疗，波长630-650nm的激光位于血液荧光峰值位置，根据分子荧光发光机制，可以激发血液由基态至激发态，使血液携氧能力增强，可以治疗高血粘、高血脂、高血压等疾病。
附图说明
图1为本发明实施例1的双波长激光器结构示意图。
图2为本发明实施例1的双波长激光器产生一阶双波长stokes光的光谱图。
图3为本发明实施例1的双波长激光器产生一阶双波长stokes光的光斑图。
图4(a)为应用8:1缩束系统和50cm长度的拉曼盒时，浓度为2.56、2.73、2.90mol/L的三种乙醇水溶液总输出能量随泵浦能量的变化关系图。
图4(b)为应用8:1缩束系统和50cm长度的拉曼盒时，浓度为2.56、2.73、2.90mol/L的三种乙醇水溶液总转化效率随泵浦能量的变化关系图。
图4(c)为应用8:1缩束系统和50cm长度的拉曼盒时，浓度为2.56、2.73、2.90mol/L的三种乙醇水溶液双波长(631nm和650nm)输出能量随泵浦能量的变化关系图。
图4(d)为应用8:1缩束系统和50cm长度的拉曼盒时，浓度为2.56、2.73、2.90mol/L的三种乙醇水溶液双波长(631nm和650nm)转化效率随泵浦能量的变化关系图。图例同图4(c)。
图5(a)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和50cm长度拉曼盒，分别对光束进行4:1、6:1、8:1缩束时，总输出能量随泵浦能量的变化关系图。
图5(b)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和50cm长度拉曼盒，分别对光束进行4:1、6:1、8:1缩束时，总转化效率随泵浦能量的变化关系图。
图5(c)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和50cm长度拉曼盒，分别对光束进行4:1、6:1、8:1缩束时，双波长(631nm和650nm)输出能量随泵浦能量的变化关系图。
图5(d)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和50cm长度拉曼盒，分别对光束进行4:1、6:1、8:1缩束时，双波长(631nm和650nm)转化效率随泵浦能量的变化关系图。图例同图5(c)。
图6(a)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和8:1缩束系统，拉曼盒长度分别为30、40、50cm时，总输出能量随泵浦能量的变化关系图。
图6(b)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和8:1缩束系统，拉曼盒长度分别为30、40、50cm时，总输出能量随泵浦能量的变化关系图。
图6(c)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和8:1缩束系统，拉曼盒长度分别为30、40、50cm时，双波长(631nm和650nm)输出能量随泵浦能量的变化关系图。
图6(d)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和8:1缩束系统，拉曼盒长度分别为30、40、50cm时，双波长(631nm和650nm)转化效率随泵浦能量的变化关系图。图例同图6(c)。
图7为本发明实施例2的双波长激光器结构示意图。
图8为本发明实施例3的双波长激光器结构示意图。
图9为本发明实施例4的双波长激光器结构示意图。
图10为本发明实施例5的双波长激光器结构示意图。
1.泵浦源；2.光阑；3.非线性晶体；4.第二滤色片；5.缩束系统；6.第一窗片；7.拉曼盒；8.第二窗片；9.第一滤色片；10.透镜；11.输入镜；12.输出镜。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步限定，但不限于此。
实施例1
一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，包括沿光路依次安放的泵浦源1、光阑2、非线性晶体3、第二滤色片4、缩束系统5、第一窗片6、拉曼盒7、第二窗片8、第一滤色片9，第一窗片6、拉曼盒7、第二窗片8依次密封连接，拉曼盒7内盛放有乙醇水溶液。如图1所示。
泵浦源1为Continuum公司生产的PY61型Nd:YAG锁模激光器，输出波长1064nm、脉冲宽度40ps、重复频率10Hz的激光。
光阑2为带有直径为6mm的圆形通光孔的挡板。
非线性晶体3为KTP倍频晶体，倍频后波长为532nm。
第二滤色片4镀有对1064nm激光高反、对KTP倍频晶体产生的532nm激光高透的介质膜。
缩束系统5包括前后依次放置的焦距为80mm的透镜及10mm的透镜，或前后放置的焦距为60mm的透镜及10mm的透镜，或焦距为40mm的透镜及10mm的透镜，可分别将光阑2所截取的直径为6mm的光束缩束为直径0.75mm、1mm、1.5mm的光束，以不同程度地提高泵浦光能量密度。
拉曼盒7为内径1cm的石英管，并配置有注液口，石英管长度为30cm、40cm、50cm。
第一窗片6与第二窗片8均为光学级抛光的熔融石英片，用以密封拉曼盒7的两端。
乙醇水溶液，由浓度为99.7％的分析纯酒精和电导率为5.5×10-6s·m-1的去离子水按酒精的体积分数为15％、16％和17％配制而成，对应的摩尔浓度为2.56、2.73、2.90mol/L。
第一滤色片9镀有对532nm激光高反、对受激拉曼激光波段(600-700nm)高透的介质膜。
本实施例中，泵浦源1产生波长为1064nm的基频光，经过光阑2选出直径为6mm的光束，再经KTP晶体将1064nm基频光转换成532nm倍频光，作为受激拉曼散射的泵浦光，第二滤色片4滤掉剩余的1064nm激光，透过532nm倍频光，缩束系统5将532nm倍频光缩束以提高能量密度，透过第一窗片6，入射到拉曼盒7的乙醇水溶液中，同时产生水和乙醇的受激拉曼散射，即631和650nm的一阶斯托克斯激光，构成双波长激光，透过第二窗片8，第一滤色片9滤除剩余的532nm倍频光，透过受激拉曼散射激光，实现631和650nm双波长激光输出。
所产生的受激拉曼散射激光的光谱如图2所示。图2中，横坐标为波长，单位是纳米；纵坐标是光谱仪测量到的强度，单位是自定义单位。
所产生的受激拉曼散射激光的光斑如图3所示。中间最亮的圆为能量最强的部分，光斑从中心到边缘光强逐渐减弱。
采用本实施例的光学配置，利用缩束比为8:1的缩束系统5和50cm长度的拉曼盒7，对浓度分别为2.56、2.73、2.90mol/L的乙醇水溶液进行了受激拉曼散射检测，记录了总输出能量、总转化效率、双波长输出能量、双波长转化效率随配比浓度、泵浦能量的变化关系。
图4(a)为应用8:1缩束系统5和50cm长度的拉曼盒7时，浓度为2.56、2.73、2.90mol/L的三种乙醇水溶液总输出能量随泵浦能量的变化关系。图4(b)为应用8:1缩束系统5和50cm长度的拉曼盒7时，浓度为2.56、2.73、2.90mol/L的三种乙醇水溶液总转化效率随泵浦能量的变化关系。由图4(a)和图4(b)可知，总受激拉曼能量随着泵浦能量的升高而升高，2.56、2.73、2.90mol/L的乙醇水溶液最大输出能量分别为0.81、0.78、0.72mJ，对应的峰值功率为20.2，19.5，18.0MW。三种乙醇水溶液的拉曼阈值较为接近，分别为0.06，0.09和0.10mJ；总转化效率在阈值到0.33mJ范围内急剧增加，达到最大值，此后转化效率在略微下降后维持在32％左右，总体来说三种溶液的总受激拉曼转化效率相近。2.56、2.73、2.90mol/L的乙醇水溶液的最大总转化效率分别为39.7％、40.5％、44.8％。
图4(c)为应用8:1缩束系统5和50cm长度的拉曼盒7时，浓度为2.56、2.73、2.90mol/L的三种乙醇水溶液双波长(631nm和650nm)输出能量随泵浦能量的变化关系。图4(d)为应用8:1缩束系统5和50cm长度的拉曼盒7时，浓度为2.56、2.73、2.90mol/L的三种乙醇水溶液双波长(631nm和650nm)转化效率随泵浦能量的变化关系。图4(d)中各线的含义与图4(c)相同。
由图4(c)和图4(d)可知，631nm和650nm两个分量的能量随泵浦光能量的升高而升高，每个分量的转化效率在阈值到0.33mJ范围内急剧增加。2.56、2.73、2.90mol/L的乙醇水溶液631nm的最大输出能量分别为0.21、0.48、0.54mJ；650nm的最大输出能量分别为0.59、0.30、0.17mJ。当泵浦能量大于0.5mJ时，两个分量差异明显。在相同泵浦能量下，2.56mol/L的乙醇水溶液中650nm的能量大于631nm的能量，2.73和2.90mol/L的乙醇水溶液中631nm的能量大于650nm的能量。三种溶液中，随着乙醇浓度的增加，631nm的能量增加，650nm的能量降低。这说明，可以通过改变乙醇水溶液的浓度来改变双波长输出能量的比例。
选用50cm长度的拉曼盒7和4:1、6:1、8:1缩束系统5对浓度为2.56mol/L的乙醇水溶液进行了受激拉曼实验，研究了总输出能量、总转化效率、双波长输出能量和转化效率随缩束比、泵浦能量的变化关系。4:1、6:1、8:1缩束系统5将泵浦光束直径分别按1/4、1/6、1/8缩小，三种缩束系统的光束能量密度比值为4:9:16。
图5(a)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和50cm长度拉曼盒7，分别对光束进行4:1、6:1、8:1缩束时，总输出能量随泵浦能量的变化关系。最大输出能量分别为0.51、0.74、0.81mJ。对应的峰值功率为12.7，18.5，20.2MW。图5(b)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和50cm长度拉曼盒7，分别对光束进行4:1、6:1、8:1缩束时，总转化效率随泵浦能量的变化关系。4:1、6:1、8:1缩束时乙醇水溶液最大的转化效率分别为21.4％，35.9％，39.7％。由图5(a)和(b)可知，泵浦阈值随缩束比的增大而减小，4:1、6:1、8:1缩束情况下阈值分别为0.26，0.11，0.06mJ。总能量随着泵浦能量的升高而升高，相同泵浦能量下，总转化效率和总能量随缩束比的增大而增大。4:1、6:1、8:1缩束情况下，最大的输出能量分别为0.51、0.74、0.81mJ，对应的峰值功率为12.7，18.5，20.2MW。4:1、6:1、8:1缩束情况下，最高总转化效率分别为21.4％，35.9％，39.7％。
图5(c)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和50cm长度拉曼盒7，分别对光束进行4:1、6:1、8:1缩束时，双波长(631nm和650nm)输出能量随泵浦能量的变化关系。631nm的最大输出能量分别为0.49、0.31、0.21mJ；650nm的最大输出能量分别为0.04、0.43、0.59mJ。图5(d)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和50cm长度拉曼盒7，分别对光束进行4:1、6:1、8:1缩束时，双波长(631nm和650nm)转化效率随泵浦能量的变化关系。图5(d)中各线的含义与图5(c)相同。
由图5(c)和图5(d)可知，当泵浦能量大于0.5mJ时，在相同泵浦能量下，4:1缩束情况下631nm的能量大于650nm的能量，6:1、8:1缩束情况下，乙醇水溶液中631nm的能量大于650nm的能量。三种溶液中，随着缩束比的增加，650nm的能量增加，631nm的能量降低。这说明，可以通过改变乙醇水溶液的缩束比来改变两波长输出能量的比例。
利用8:1缩束系统5和30、40、50cm长度拉曼盒7对浓度为2.56mol/L的乙醇水溶液进行了受激拉曼散射实验，研究了总输出能量、总转化效率、双波长输出能量和转化效率随拉曼盒长度、泵浦能量的变化关系。
图6(a)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和8:1缩束系统5，拉曼盒7长度分别为30、40、50cm时，总输出能量随泵浦能量的变化关系。图6(b)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和8:1缩束系统5，拉曼盒7长度分别为30、40、50cm时，总转化效率随泵浦能量的变化关系。由图6(a)和(b)可知，阈值随长度的增大而减小，30、40、50cm样品长度的阈值分别为0.13，0.09，0.06mJ。相同泵浦能量下，总转化效率和总能量随长度的增大而增大。30、40、50cm样品长度时最大输出能量分别为0.53，0.60，0.81mJ，对应峰值功率为13.2，15，20.2MW。30、40、50cm样品长度时最大总转化效率分别为24.7％，29.1％，39.7％。
图6(c)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和8:1缩束系统5，拉曼盒7长度分别为30、40、50cm时，双波长(631nm和650nm)输出能量随泵浦能量的变化关系。631nm的最大输出能量分别为0.29、0.35、0.21mJ；650nm的最大输出能量分别为0.24、0.25、0.59mJ。图6(d)为选用2.56mol/L的乙醇水溶液和8:1缩束系统5，拉曼盒7长度分别为30、40、50cm时，双波长(631nm和650nm)转化效率随泵浦能量的变化关系。图6(d)中各线含义与图6(c)相同；
由图6(c)和(d)可知，当泵浦能量大于0.5mJ时，在相同泵浦能量下，50cm样品长度时650nm的能量大于631nm的能量，30cm、40cm样品长度时631nm的能量大于650nm的能量。当泵浦光能量大于1.0mJ时，631nm和650nm的能量相近。这说明，可以通过改变乙醇水溶液与泵浦光的作用距离(即拉曼盒的长度)来改变双波长输出能量的比例。
此实施例中最大入射能量2.4mJ，对应的峰值功率密度为18GW/cm2，明显高于多数拉曼晶体的损伤阈值，如BaWO4晶体的损伤阈值为5GW/cm2，GdVO4晶体的损伤阈值为1GW/cm2。
实施例2
根据实施例1所述一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其区别在于，去掉缩束系统5，代以透镜10。
透镜10为双凸透镜或平凸透镜，用以提高入射拉曼介质的泵浦光功率密度。
实施例2所述的双波长激光器的结构示意图如图7所示。
实施例3
根据实施例1所述一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其区别在于，缩束系统5与第一窗片6之间放置输入镜11，第二窗片8后放置输出镜12，形成拉曼激光的谐振腔。
输入镜11镀有对532nm激光高透、对600-700nm激光高反的介质膜。
输出镜12镀有对532nm激光高反、对600-700nm激光部分透过的介质膜。
本实施例中，输出镜12对532nm激光高反可以实现双程泵浦，提高了双波长激光的输出能量和转换效率。
实施例3所述的双波长激光器的结构示意图如图8所示。
实施例4
根据实施例1所述一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其区别在于，去掉第一窗片6，代替为输入镜11，去掉第二窗片8，代替为输出镜12。
输入镜11镀有对532nm激光高透、对600-700nm激光高反的介质膜。
输出镜12镀有对532nm激光高反、对600-700nm激光部分透过的介质膜。
本实施例中，输出镜12对532nm激光高反可以实现双程泵浦，提高了双波长激光的输出能量和转换效率。与实施例3相比，激光器结构更加紧凑。
实施例4所述的双波长激光器的结构示意图如图9所示。
实施例5
根据实施例1所述基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其区别在于，去掉非线性晶体3、第二滤色片4，泵浦源1替换为光参量振荡(OPO)激光器,泵浦光的波长范围是200-924nm，可产生215-1350nm波段内的双波长激光。
实施例5所述的双波长激光器的结构示意图如图10所示。

Claims (10)

1.一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其特征在于，包括沿光路依次安放的泵浦源、光阑、第一窗片、拉曼盒、第二窗片、第一滤色片，所述第一窗片、拉曼盒、第二窗片依次密封连接，所述拉曼盒内盛放有乙醇水溶液；
所述泵浦源产生激光，经过光阑、第一窗片，入射到盛放有乙醇水溶液的拉曼盒中，乙醇水溶液中的乙醇和水同时分别产生受激拉曼激光，构成具有一定频率差的双波长受激拉曼激光，第一滤色片滤掉泵浦光，并透射所需要的双波长激光。
2.一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其特征在于，包括沿光路依次安放的泵浦源、光阑、非线性晶体、第二滤色片、透镜、第一窗片、拉曼盒、第二窗片、第一滤色片，所述第一窗片、拉曼盒、第二窗片依次密封连接，所述拉曼盒内盛放有乙醇水溶液；
进一步优选的，所述透镜为双凸透镜或平凸透镜。
3.一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其特征在于，包括沿光路依次安放的泵浦源、光阑、非线性晶体、第二滤色片、缩束系统、输入镜、第一窗片、拉曼盒、第二窗片、输出镜，所述第一窗片、拉曼盒、第二窗片依次密封连接，所述拉曼盒内盛放有乙醇水溶液；
进一步优选的，所述输入镜镀有对基频泵浦光与变频泵浦光高透、对需要产生的受激拉曼激光高反的介质膜；
所述输出镜镀有对基频泵浦光与变频泵浦光高反、对需要产生的受激拉曼激光部分透过的介质膜。
4.一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其特征在于，包括沿光路依次安放的泵浦源、光阑、非线性晶体、第二滤色片、缩束系统、输入镜、拉曼盒、输出镜、第一滤色片，所述输入镜、拉曼盒、输出镜依次密封连接，所述拉曼盒内盛放有乙醇水溶液；
进一步优选的，所述输入镜镀有对基频泵浦光与变频泵浦光高透、对需要产生的受激拉曼激光高反的介质膜；
所述输出镜镀有对基频泵浦光与变频泵浦光高反、对需要产生的受激拉曼激光部分透过的介质膜。
5.根据权利要求1所述的一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其特征在于，所述光阑与所述第一窗片之间还依次设置有非线性晶体、第二滤色片、缩束系统。
6.根据权利要求5所述的一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其特征在于，所述非线性晶体为KTP倍频晶体；
所述第二滤色片镀以对基频泵浦光高反、对产生的变频泵浦光高透的介质膜。
7.根据权利要求1-4任一所述的一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其特征在于，所述乙醇水溶液的摩尔浓度为0.85-4.27mol/L；
进一步优选的，所述乙醇水溶液的摩尔浓度为2.56-2.90mol/L。
8.根据权利要求1-4任一所述的一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其特征在于，所述拉曼盒的长度为10-100cm；
进一步优选的，所述拉曼盒的长度为30-70cm。
9.根据权利要求1或2所述的一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其特征在于，所述泵浦源为Nd:YAG锁模激光器、Nd:glass脉冲激光器或光参量振荡激光器；
所述光阑为带有通光孔的挡板；
所述第一窗片和第二窗片均为透过泵浦光以及拉曼光的薄片；
所述拉曼盒为由不溶解于乙醇水溶液的材料做成的空心管；
所述乙醇水溶液由酒精和水按比例混合制成；
所述第一滤色片镀有对基频泵浦光与变频泵浦光高反、对需要产生的受激拉曼激光高透的介质膜。
10.根据权利要求3-6任一所述的一种基于乙醇水溶液受激拉曼散射的双波长激光器，其特征在于，所述缩束系统的缩束比为2-10；
进一步优选的，所述缩束系统的缩束比为4-8。
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