(1)激光增益介質(zhì)自身的激光發(fā)射譜線不同，不同能級(jí)間的躍遷過程產(chǎn)生這是因?yàn)槟芗?jí)的斯塔克多重分裂造成的。常見的稀土激活離子Nd3+離子的能級(jí)上下能級(jí)由于斯塔克多重分裂和頻(SFG)、差頻、受激拉曼散射(SRS)、光參量振蕩(OPO)等，將非線1.1基于激光增益介質(zhì)產(chǎn)生多波長激光的研究進(jìn)展.晶體作為激光介質(zhì)，得到1030nm和10別為85%和81%。2009年，王正平等人[17用Nd:YAG陶瓷作為激光增益介質(zhì)，Cr:YAG作為可飽和吸收體，獲得了1052nm和1064nm的雙波長激光輸出。最晶體作為激光晶體，并且在腔內(nèi)插入標(biāo)準(zhǔn)具來平衡增益和損耗，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的2012年，G.Shayeganrad等人[191,用Nd:YVO4作為激光晶體，通過改變諧振腔R.Akbari等人[201在腔內(nèi)插入折射濾光片，用Yb:KGW作為激光晶體，實(shí)現(xiàn)了平均輸出功率為3.4W的雙波長輸出激光，輸出波長為1014.6nm和1041.3nm。2017年，T.Waritanant等人[21用Nd:YVO4作為激光晶體，在腔內(nèi)加入了雙折射片，獲得了1064.0nm、1073.1nm和1085.2nm的三波長激光，斜率效率和光光轉(zhuǎn)換效率分別為45%和35%。除了使用一塊激光增益介質(zhì)外，采用腔內(nèi)雙激光晶體組合的模式同樣也可以獲得多波長激光輸出。2017年，YangLiu等人[221將兩塊激光晶體緊密的貼在一起并且共軸放置，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1.2所示。實(shí)驗(yàn)中使用3種晶體，通過4種組合方式：Nd:YAG/a-cutNd:YLF、Nd:YAG/c-cutNd:YLF、C-cutNd:YLF/Nd:YC-cutNd:YLF/a-cutNd:YLF,分別獲得了：1064nm/1047nm、1064nm/1053nm、1053nm/1064nm、1053nm/1047nm的雙波長激光輸出。之后在腔內(nèi)插入聲光調(diào)Q元件，用Nd:YAG/a-cutNd:YLF和a-cutNd:YLF/c-cutNd:YLF兩種晶體組合，獲得了1064nm/1047nm和1047nm/1053nm的雙波長脈沖激光輸出。采用雙晶體組合這種方法可以在一定程度下減少不同波長之間的增益競爭，能提高激光器輸出的穩(wěn)定性。白Z圖1.2共軸雙晶體雙波長激光器實(shí)驗(yàn)裝置圖1.2利用受激拉曼散射效應(yīng)產(chǎn)生多波長激光的研究進(jìn)展基于激光增益介質(zhì)自身發(fā)射譜線產(chǎn)生雙波長的方法具有局限性，輸出波長單一。使用非線性頻率轉(zhuǎn)換的方法可以獲得更多特殊的波長。在眾多非線性效應(yīng)中，受激拉曼散射效應(yīng)具有獨(dú)特的優(yōu)勢：(1)受激拉曼散射具有光束凈化的作用。(2)受激拉曼散射效應(yīng)可以壓縮脈寬，在最好的情況下獲得的拉曼光脈寬(3)在受激拉曼散射過程中，無需相位匹配，穩(wěn)定性更高。(4)受激拉曼散射獨(dú)有的級(jí)聯(lián)效應(yīng)，在基頻光強(qiáng)度足夠的前提下，可以產(chǎn)2012年，沈洪斌等人[23使用YVO4-Nd:YVO?-YVO?鍵合晶體激光輸出，實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖1.3所示。入射泵浦功率為21寬分別是21.2ns和5.6ns。功率為19W時(shí)，拉曼光的輸出功率為0.765W,光光轉(zhuǎn)換效率為4%,相應(yīng)的脈寬為36ns。2014年，劉楊等人[25先用兩塊Nd:YLF晶體分別產(chǎn)生1047nm和1053nm的基頻光輸出，用BaWO?晶體對(duì)兩基頻光進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，采用W和4.85W時(shí)，獲得了輸出波長和輸出功率分別為1047nm/427mW、1053nm/418mW、1159.4nm/423mW、1166.8nm/33Nd:YLF?SPBPAOM3OC十?Nd:YLFnm的基頻光轉(zhuǎn)換成了1123nm和1134nm的一階拉曼光和1260nm的二階拉曼光。當(dāng)入射泵浦功率大于2.17W時(shí)，產(chǎn)生了1030nm和1050nm雙波長的基頻mW。實(shí)驗(yàn)中測得拉曼光的脈寬為440ps,峰輸出能量為11.6mJ,光光轉(zhuǎn)換效率為34%。之后通過在YVO?晶體鍍反射膜的nm到1096nm,縱模個(gè)數(shù)為112個(gè)的寬帶多縱模光譜，實(shí)驗(yàn)裝置和光譜圖如圖1.5(a)和(b)所示。這也是首次在微片激光器中通過受激拉曼散射的方式實(shí)現(xiàn)了超過50nm的寬帶光譜激光輸出。Pumpbeamt