模塊化拉曼激光器已經(jīng)能夠達到很高的功率水平。然而在拉曼光纖中,波分復用(WDM)組件通常對泵浦和種子激光進行合束,從而使該組件成為實現(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方式,利用半導體物質(zhì)(即利用電子)在能帶間躍遷發(fā)光,用半導體晶體的解理面形成兩個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)有一個合適的諧振腔能夠起到反饋作用,使受激輻射光子增生,從而產(chǎn)生激光震蕩;
(3)要滿足一定的閥值條件,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激光二極管,是用半導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,不同種類產(chǎn)生激光的具體過程比較特殊。半導體激光器優(yōu)點:體積小、重量輕、運轉(zhuǎn)可靠、耗電少、效率高等。