CN117239521A - 基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调q自锁模激光器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，包括泵浦源、半波片Ⅰ、偏振分光棱镜、第一光路、第二光路和复合腔，泵浦源、半波片Ⅰ和偏振分光棱镜的中心设置在同一条直线上，第一光路的输入端和第二光路的输入端均与偏振分光棱镜的输出端相对应，第一光路的输出端和第二光路的输出端均与复合腔相对应；泵浦源输出的泵浦光经过半波片Ⅰ后由偏振分光棱镜分为两路光线，两路光线分别通过第一光路和第二光路进入复合腔后由复合腔输出一阶或多阶拉曼调Q锁模激光。本发明通过复合腔的腔型结构优化了基频光和拉曼光之间的模式匹配，从而得到高性能的多阶拉曼锁模激光，具有简单高效、运行稳定，性能优良等优势。

Description

基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器

技术领域

本发明涉及激光器的技术领域，尤其涉及一种基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器。

背景技术

飞秒固体激光器自问世以来便广受关注，而以掺钛蓝宝石为代表的全固态锁模激光器在航空航天、军事、医疗等领域都有着广泛的应用。

为了实现全固态钛宝石飞秒激光器飞秒脉冲输出，通常利用克尔透镜锁模来实现。克尔透镜锁模属于被动锁模范畴，由于固体激光介质上能级寿命较长，并且克尔透镜效应引入的非线性损耗太小，在通常情况下无法自启动，需要借助其他锁模启动元件或者进行复杂的腔型设计来启动克尔透镜锁模。这就限制了其应用并影响到克尔透镜锁模激光器的运转特性。

受激拉曼散射作为光学频率变换技术中拓展激光光谱范围的一种重要手段，由于其高效率、本身存在光束自清洁效应、无需相位匹配等有优点被广泛关注和应用。而且受激拉曼散射自锁模效应（SRS self-mode locking）也是实现激光锁模脉冲输出的潜在技术途径。相比于其他锁模技术，利用 SRS 自锁模效应能够更容易实现锁模激光输出。其优点在于由于受激拉曼散射过程中自动满足相位匹配，所以相比于二阶非线性锁模，实现条件更为简单，同时由于拉曼共振增强效应导致的折射率增强变化，使得自聚焦效应更加明显，结合脉宽压缩效应，更有利于从空间及时间上对强脉冲进行选择，实现锁模的启动。利用以上特点可实现超快激光脉冲输出变得更容易实现。

现有受激拉曼散射效应的激光器存在较多缺点，例如申请号为201610753232 .3的发明专利公开了一种基于受激拉曼散射效应的可连续调谐激光器，该激光器包括有光纤耦合输出的半导体激光泵浦源、由第一凸透镜和第二凸透镜组成的端面泵浦光束耦合系统、注入镜片、激光增益介质(或者键合晶体)、调Q器件、光学调谐器件、中间镜片、拉曼增益介质以及输出镜片。该激光器实现可连续调谐激光的方法是通过特定波长的半导体泵浦源对具有宽发射谱线的激光增益介质激励产生基频光，利用光学调谐器件对基频光频率进行连续调谐，当基频光进入拉曼谐振腔中，通过受激拉曼散射实现将基频光频移至波长更长的可连续调谐激光输出。该激光器拓展了可调谐激光器的波长范围，在光谱学、生物医学及污染监测等方面均有广泛的应用。但是，该申请只说明基于拉曼散射的可调谐激光器，腔型结构为直腔结构，不涉及复合腔结构。

申请号为202211139057 .0的发明专利涉及激光技术和精密光谱领域，公开了一种同步测量红外吸收光谱与拉曼散射光谱的装置与方法。将基于连续单频可调谐激光源和样品池的复合测量模块嵌入一个高重频腔倒空激光产生装置中。利用在一个脉冲产生周期内测量的连续单频可调谐激光的多次透射信号，即可同时提取出样品的红外吸收光谱信号和受激拉曼散射光谱信号，同时还可通过多周期信号的统计分析进一步提升测量信噪比。该发明提出的方法具有测量信号强、精度高、速度快、操作简单、装置紧凑、运行稳定的优点。但是该发明并不存在复合腔结构，无法实现一阶或多阶拉曼调Q锁模激光输出。

综上所述可以发现，当今钛宝石激光器具有宽调谐，高功率，高效率等优点，而受激拉曼散射可以使激光输出的光束质量更好，压窄线宽，并且能够自锁模。因此将二者结合起来得到的钛宝石拉曼锁模激光器能够解决传统钛宝石克尔透镜锁模激光器结果复杂以及难以自启动的缺点，并通过复合腔的腔型结构优化了基频光和拉曼光之间的模式匹配，从而得到高性能的多阶拉曼锁模激光，并实现输出波长的扩展，无疑具有重要的研究价值。

发明内容

针对传统钛宝石克尔透镜难以产生锁模脉冲输出的技术问题，本发明提出一种基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，能够产生更容易的锁模脉冲输出，同时实现了光束质量更高、稳定性更好的锁模脉冲激光输出。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，包括泵浦源、半波片Ⅰ、偏振分光棱镜、第一光路、第二光路和复合腔，泵浦源、半波片Ⅰ和偏振分光棱镜的中心设置在同一条直线上，第一光路的输入端和第二光路的输入端均与偏振分光棱镜的输出端相对应，第一光路的输出端和第二光路的输出端均与复合腔相对应；

泵浦源输出的泵浦光经过半波片Ⅰ后由偏振分光棱镜分为两路光线，两路光线分别通过第一光路和第二光路进入复合腔后由复合腔输出一阶或多阶拉曼调Q锁模激光。

所述第一光路包括半波片Ⅱ和透镜Ⅰ，半波片Ⅱ和透镜Ⅰ的中心设置在同一水平线上，半波片Ⅱ与偏振分光棱镜相对应，透镜Ⅰ与复合腔相对应。

所述第二光路包括半波片Ⅲ和透镜Ⅱ，半波片Ⅲ和透镜Ⅱ的中心设置在同一条直线上，半波片Ⅲ通过反射镜Ⅰ与偏振分光棱镜相对应，透镜Ⅱ通过反射镜Ⅱ与复合腔相对应。

所述复合腔包括基频腔和拉曼腔，基频腔和拉曼腔相连通，透镜Ⅰ和反射镜Ⅱ均与基频腔相对应。

所述基频腔包括依次设置的基频光输出镜、棱镜、激光晶体和谐振腔反射镜，激光晶体和谐振腔反射镜之间设置有反射镜Ⅳ和拉曼晶体，激光晶体的一端与透镜Ⅰ相对应，反射镜Ⅱ通过反射镜Ⅲ与激光晶体的另一端相对应。

所述拉曼腔包括反射镜Ⅳ、拉曼腔腔镜、拉曼晶体和谐振腔反射镜，反射镜Ⅳ、拉曼晶体和谐振腔反射镜的中心均设置在同一条直线上，拉曼腔腔镜与反射镜Ⅳ相对应，激光晶体与反射镜Ⅳ相对应。

所述拉曼腔腔镜表面镀有介质膜。

所述拉曼晶体两端以1°角进行切割，拉曼晶体表面镀有700-1000nm增透膜。

所述激光晶体为采用布儒斯特角切割的钛宝石晶体。

所述拉曼晶体选用金刚石、KGW晶体或YVO₄晶体。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用钛宝石晶体为激光晶体，解决了传统钛宝石克尔透镜锁模激光器结构复杂以及难以自启动的缺点，结合基于复合腔的内腔拉曼的腔型结构，更容易实现基频光和拉曼光的模式匹配，从而可以提高拉曼光的转化效率，使锁模更加容易，让结构更加简洁。

2、通过双端泵浦钛宝石激光晶体的方式，合理设计并搭建基于复合腔结构的钛宝石内腔拉曼激光器，利用拉曼晶体的频移特性和自锁模特性，实现一阶或多阶拉曼调Q锁模激光输出。

3、通过调整拉曼腔腔长及输出镜曲率的方式，在不影响模式匹配的情况下，对一阶斯托克斯及高阶斯托克斯锁模脉冲的重复频率进行主动调控。

4、利用钛宝石晶体特有的增益开关效应以及受激拉曼散射过程的脉宽压缩效应，还可以实现锁模激光脉宽的进一步压缩。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图中，1为泵浦源，2为半波片Ⅰ，3为偏振分光棱镜，4为半波片Ⅱ，5为透镜Ⅰ，6为反射镜Ⅰ，7为半波片Ⅲ，8为透镜Ⅱ，9为反射镜Ⅱ，10为激光晶体，11为反射镜Ⅲ，12为基频光输出镜，13为棱镜，14为反射镜Ⅳ，15为拉曼腔腔镜，16为拉曼晶体，17为谐振腔反射镜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，包括泵浦源1、半波片Ⅰ 2、偏振分光棱镜3、第一光路、第二光路和复合腔，泵浦源1、半波片Ⅰ 2和偏振分光棱镜3的中心设置在同一条直线上，第一光路的输入端和第二光路的输入端均与偏振分光棱镜3的输出端相对应，第一光路的输出端和第二光路的输出端均与复合腔相对应。

其中，泵浦源1主要用于提供泵浦激光，该泵浦源可选用532nm脉冲泵浦源、450 nm连续泵浦源或532 nm连续泵浦源。半波片Ⅰ 2和偏振分光棱镜3主要用于对泵浦激光进行功率调节与分光，第一光路和第二光路主要用于对不同光路内的光进行偏振调节，同时使光路内的光线聚焦。复合腔主要用于独立基频腔和拉曼腔，通过单独调节拉曼腔的腔长来实现基频光和拉曼光的模式匹配。

532nm脉冲泵浦源所输出的锁模脉冲为调Q包络，选用532nm脉冲泵浦源时，激光器输出的调Q包络锁模脉冲是利用拉曼自锁模效应产生的锁模脉冲，通过调Q脉冲泵浦调制输出调Q包络下的锁模脉冲。如果采用例如450 nm连续泵浦源或532 nm连续泵浦源的连续激光泵浦，可以利用拉曼自锁模效应实现连续锁模脉冲输出。

偏振分光棱镜3对泵浦光分束实现双端泵浦，通过设置第一光路和第二光路，使两束光打到激光晶体10的两侧，同时泵浦激光晶体10，以实现对激光晶体10体的有效热管理，增加泵浦功率上限。

具体的，泵浦源1输出的泵浦光经过半波片Ⅰ 2后由偏振分光棱镜3分为两路光线，两路光线分别通过第一光路和第二光路进入复合腔，由复合腔输出一阶或多阶拉曼调Q锁模激光。

第一光路包括半波片Ⅱ 4和透镜Ⅰ 5，半波片Ⅱ 4和透镜Ⅰ 5的中心设置在同一水平线上，半波片Ⅱ 4与偏振分光棱镜3相对应，透镜Ⅰ 5与复合腔相对应。其中，半波片Ⅱ 4主要用于调整第一光路中的泵浦光的偏振，透镜Ⅰ 5主要用于对第一光路中调整偏振后的光进行聚焦处理，透镜Ⅰ 5为凸透镜。

具体的，泵浦光经偏振分光棱镜3分光后一支泵浦光进入半波片Ⅱ 4进行偏振调整，随后进入透镜Ⅰ 5聚焦后进入复合腔。一支泵浦光即为第一光路中的泵浦光。

第二光路包括半波片Ⅲ 7和透镜Ⅱ 8，半波片Ⅲ 7和透镜Ⅱ 8的中心设置在同一条直线上，半波片Ⅲ 7通过反射镜Ⅰ 6与偏振分光棱镜3相对应，透镜Ⅱ 8通过反射镜Ⅱ 9与复合腔相对应。其中，反射镜Ⅰ 6主要用于改变偏振分光棱镜3分光后的另一支泵浦光的光路，使另一支泵浦光进入半波片Ⅲ 7。另一支泵浦光即为第二光路中泵浦光。半波片Ⅲ 7主要用于调整第二光路中泵浦光的偏振，透镜Ⅱ 8主要用于对第二光路中调整偏振后的光镜进行聚焦处理，透镜Ⅱ 8为凸透镜。

具体的，泵浦光经偏振分光棱镜3分光后另一支泵浦光进入半波片Ⅲ 7进行偏振调整，随后进入透镜Ⅱ 8聚焦后进入复合腔。

复合腔包括基频腔和拉曼腔，基频腔和拉曼腔相连通，透镜Ⅰ 5和反射镜Ⅱ 9均与基频腔相对应。

其中，基频腔包括依次设置的基频光输出镜12、棱镜13、激光晶体10、反射镜Ⅳ14、拉曼晶体16和谐振腔反射镜17，激光晶体10的一端与透镜Ⅰ 5相对应，反射镜Ⅱ 9通过反射镜Ⅲ 11与激光晶体10的另一端相对应。拉曼腔包括反射镜Ⅳ 14、拉曼腔腔镜15、拉曼晶体16和谐振腔反射镜17，反射镜Ⅳ 14、拉曼晶体16和谐振腔反射镜17的中心均设置在同一条直线上，拉曼腔腔镜15与反射镜Ⅳ 14相对应，激光晶体10与反射镜Ⅳ 14相对应。

其中，基频腔为激光谐振腔，为受激拉曼散射提供基频光；拉曼腔的作用是为了实现一阶和更高阶的拉曼光；复合腔的作用是将基频腔和拉曼腔彼此独立，通过独立调节基频光和拉曼光的光斑来实现基频光和拉曼光的模式匹配。

具体的，激光晶体10主要用于吸收来自第一光路和第二光路的泵浦光形成粒子数反转，激光晶体10选用采用布儒斯特角切割的钛宝石晶体。

本发明采用钛宝石晶体为激光晶体，解决了传统钛宝石克尔透镜锁模激光器结构复杂以及难以自启动的缺点，结合基于复合腔的内腔拉曼的腔型结构，更容易实现基频光和拉曼光的模式匹配，从而可以提高拉曼光的转化效率，使锁模更加容易，让结构更加简洁。利用钛宝石晶体特有的增益开关效应以及受激拉曼散射过程的脉宽压缩效应，还可以实现锁模激光脉宽的进一步压缩。

棱镜13主要用于实际要求改变基频光的波长。基频光输出镜12和谐振腔反射镜17均为平镜，基频光输出镜12和谐振腔反射镜17主要用于与构成基频腔，通过双端泵浦的方式形成粒子数反转，在基频腔的反馈作用下产生基频光。反射镜14靠近激光晶体10的一侧镀有基频光高透膜，靠近拉曼晶体16的一侧镀有基频光高透、拉曼光高反膜，该反射镜Ⅳ14主要用将基频光于拉曼光分离而形成复合腔结构，使得基频腔和拉曼腔可彼此独立调节。

谐振腔反射镜17和反射镜15主要用于构成拉曼腔，通过调节反射镜15的前后位置可以实现拉曼光腔长度的调节，进而提高基频光和拉曼光之间的模式匹配，提高拉曼过程的非线性转换效率，同时利用拉曼自锁模效应，达到锁模目的反射镜15的表面镀有一层介质膜，以实现一阶拉曼光和高阶拉曼光的输出，具体方法为：

1）若需实现一阶拉曼锁模输出，则需要镀基频光高反，二阶斯托克斯光高透，对一阶斯托克斯光带有一定透过率的介质膜（T=30-70%）；

2）若需要实现二阶斯托克斯光的输出，则需要对输出镜15镀有基频光和一阶斯托克斯光高反，三阶斯托克斯光高透，对二阶斯托克斯光带有一定透过率的介质膜（T=30-70%），其中T为透过率。

若需实现更高阶的拉曼光输出与上述方法进行类比即可。

拉曼晶体16主要用于通过受激拉曼散射作用使基频光转化为拉曼光。该拉曼晶体16两端以1°角进行切割，表面镀有700-1000nm增透膜。拉曼晶体16可选用金刚石、KGW晶体（KGd(WO4)2，钨酸钆钾晶体）或YVO₄晶体（钒酸钇晶体）。

具体的，当使用该激光器时，泵浦光由泵浦源1输出后由半波片Ⅰ 2处进行功率调节后，进入偏振分光棱镜3，由偏振分光棱镜3分为两支泵浦光。一支泵浦光进入第一光路，由半波片Ⅱ 4和透镜Ⅰ 5调节偏振后聚焦，进入激光晶体10的一端，另一支泵浦光进入第二光路，由半波片Ⅲ 7和透镜Ⅱ 8调节偏振后聚焦，通过反射镜Ⅲ 11折射后进入激光晶体10的另一端。

激光晶体10吸收来自第一光路和第二光路的泵浦光后形成粒子数反转，输出基频光进入由谐振腔反射镜17和基频光输出镜12构成的基频腔，并在基频腔中进行振荡。同时，基频光在经过拉曼晶体16时发生受激拉曼散射作用，当基频光的强度超过拉曼阈值后产生拉曼光，拉曼光由反射镜Ⅳ 14折射后由反射镜15输出。

本发明通过双端泵浦钛宝石激光晶体的方式，合理设计并搭建基于复合腔结构的钛宝石内腔拉曼激光器，利用拉曼晶体的频移特性和自锁模特性，实现一阶或多阶拉曼调Q锁模激光输出。同时，通过调整拉曼腔腔长及输出镜曲率的方式，在不影响模式匹配的情况下，对一阶斯托克斯及高阶斯托克斯锁模脉冲的重复频率进行主动调控。

实施例2

一种基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，选用532nmm脉冲泵浦源为泵浦源1，532nmm脉冲泵浦源1发出泵浦光，通过半波片Ⅰ 2和偏振分光棱镜3，使光线分成两路。两路光分别通过第一光路和第二光路调整偏振后进行聚焦，在激光晶体10的两端进行泵浦，随后通过复合腔输出。

具体的，激光晶体10采用掺钛蓝宝石晶体，晶体尺寸3×3×15 mm，吸收系数1.3cm-1，采用布儒斯特角切割。复合腔中的拉曼晶体16采用KGW晶体，晶体尺寸5×5×30mm，两端面以1°角进行切割，镀有对700nm-1100nm的光增透膜。为了对激光晶体10和拉曼晶体16进行降温，激光晶体10和拉曼晶体16分别用铟片包裹置于热沉中，采用冷却循环水系统控制工作温度。谐振腔反射镜17和基频光输出镜12为平镜，双面镀有700-1100nm高反膜，通过双面镀高反膜来选择拉曼光的输出波长。

由于受激拉曼散射具有频移效应，相同拉曼晶体所频移量是固定的，因此要想得到某一特定波长的拉曼光，就需要选定特定波长的基频光在基频腔中进行振荡才能实现。反射镜14靠近激光晶体10的一侧镀有基频光高透膜，靠近拉曼晶体16的一侧镀有基频光高透、拉曼光高反膜。

使用时，532nmm脉冲泵浦源1发出532nmm的泵浦光，该泵浦光通过半波片Ⅰ2进行功率调节，随后进入偏振分光棱镜3被分为两支泵浦光，分别经过第一光路和第二光路。第一光路的泵浦光依次经过半波片Ⅱ 4和透镜Ⅰ 5进行偏振调节与聚焦，随后由掺钛蓝宝石晶体的一端进入，第二路泵浦光首先通过反射镜Ⅰ 6的折射改变光路，随后依次通过半波片Ⅲ7和透镜Ⅱ 8进行偏振的调节和聚焦，随后，经过调节的偏振光通过反射镜Ⅲ 11的折射调整光路，由掺钛蓝宝石晶体的另一端进入。两支泵浦光进入掺钛蓝宝石晶体后，在掺钛蓝宝石晶体内形成粒子数反转，生成基频光。基频光由掺钛蓝宝石晶体输出后进入由谐振腔反射镜17和基频光输出镜12构成的基频腔内振荡，当基频光经过KGW晶体时发生受激拉曼散射作用转化为拉曼光，拉曼光由反射镜Ⅳ 14折射后由反射镜15输出。

在上述实施例中，基频光的波长可以覆盖700-1000nm的范围；拉曼晶体还可以是KGW晶体、YVO4晶体等拉曼晶体，具体实现时，本发明实施例对此不做限制。

该实施例解决了传统钛宝石克尔透镜锁模激光器结构复杂以及难以自启动的缺点，并通过复合腔的腔型结构优化了基频光和拉曼光之间的模式匹配，从而得到高性能的多阶拉曼锁模激光。利用钛宝石晶体特有的增益开关效应以及受激拉曼散射过程的脉宽压缩效应，还可以实现锁模激光脉宽的进一步压缩。该实施例提供的基于受激拉曼散射过程的钛宝石自锁模激光器具有简单高效、运行稳定，性能优良等优势。

其他结构和原理与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，其特征在于，包括泵浦源（1）、半波片Ⅰ（2）、偏振分光棱镜（3）、第一光路、第二光路和复合腔，泵浦源（1）、半波片Ⅰ（2）和偏振分光棱镜（3）的中心设置在同一条直线上，第一光路的输入端和第二光路的输入端均与偏振分光棱镜（3）的输出端相对应，第一光路的输出端和第二光路的输出端均与复合腔相对应；

泵浦源（1）输出的泵浦光经过半波片Ⅰ（2）后由偏振分光棱镜（3）分为两路光线，两路光线分别通过第一光路和第二光路进入复合腔后由复合腔输出一阶或多阶拉曼调Q锁模激光。

2.根据权利要求1所述的基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，其特征在于，所述第一光路包括半波片Ⅱ（4）和透镜Ⅰ（5），半波片Ⅱ（4）和透镜Ⅰ（5）的中心设置在同一水平线上，半波片Ⅱ（4）与偏振分光棱镜（3）相对应，透镜Ⅰ（5）与复合腔相对应。

3.根据权利要求2所述的基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，其特征在于，所述第二光路包括半波片Ⅲ（7）和透镜Ⅱ（8），半波片Ⅲ（7）和透镜Ⅱ（8）的中心设置在同一条直线上，半波片Ⅲ（7）通过反射镜Ⅰ（6）与偏振分光棱镜（3）相对应，透镜Ⅱ（8）通过反射镜Ⅱ（9）与复合腔相对应。

4.根据权利要求3所述的基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，其特征在于，所述复合腔包括基频腔和拉曼腔，基频腔和拉曼腔相连通，透镜Ⅰ（5）和反射镜Ⅱ（9）均与基频腔相对应。

5.根据权利要求4所述的基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，其特征在于，所述基频腔包括依次设置的基频光输出镜（12）、棱镜（13）、激光晶体（10）和谐振腔反射镜（17），激光晶体（10）和谐振腔反射镜（17）之间设置有反射镜Ⅳ（14）和拉曼晶体（16），激光晶体（10）的一端与透镜Ⅰ（5）相对应，反射镜Ⅱ（9）通过反射镜Ⅲ（11）与激光晶体（10）的另一端相对应。

6.根据权利要求4或5所述的基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，其特征在于，所述拉曼腔包括反射镜Ⅳ（14）、拉曼腔腔镜（15）、拉曼晶体（16）和谐振腔反射镜（17），反射镜Ⅳ（14）、拉曼晶体（16）和谐振腔反射镜（17）的中心均设置在同一条直线上，拉曼腔腔镜（15）与反射镜Ⅳ（14）相对应，激光晶体（10）与反射镜Ⅳ（14）相对应。

7.根据权利要求6所述的基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，其特征在于，所述拉曼腔腔镜（15）表面镀有介质膜。

8.根据权利要求7所述的基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，其特征在于，所述拉曼晶体（16）两端以1°角进行切割，拉曼晶体（16）表面镀有700-1000nm增透膜。

9.根据权利要求8所述的基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，其特征在于，所述激光晶体（10）为采用布儒斯特角切割的钛宝石晶体。

10.根据权利要求8或9所述的基于受激拉曼散射过程的级联钛宝石调Q自锁模激光器，其特征在于，所述拉曼晶体（16）选用金刚石、KGW晶体或YVO₄晶体。