浦波长进行估算。在1064m波长泵浦下,喇曼增益(954%),对产生的一级喇曼散射光有高的反射率 在124以m处的值为g=68B(kmW)(对摻PQ3(透过率仅0.024%),腔镜M2对散射光也有较高的 石英光纤,在1064m激光泵浦下,一级斯托克斯散 反射(透过率仅059%)(由于时间和经费的原因 射光的波长大致为124(m)。将a=310JB/m、L=0.我们没有对腔镜2进行专门的镀膜设计,只是利用 5km、glA=6.8dB/(kmW)代人方程(1)和(2),了实验室现有的镜片,因此对散射光的透过率不是 我们得到喇曼阈值为243W。这个阈值是如此之高,最佳的。)实验初始,我们测量了光学系统对泵浦光 以至于我们不能观察到甚至第一级的喇曼散射现象。的透过率为90%,能将泵浦光耦合进光纤的能力即 由激光原理知识可知,两个平行平面腔可以构耦合效率为20%。 成一个谐振腔,它可以提供正反馈,大大降低阈值。 掺PO石英光纤 因此我们考虑在光纤两端加入腔镜,这时的阈值条 泵浦源 光谱仪 件可改写为 G=exp(8R im Len -2a, L)=Loss (3) 图2实验装置示意图 其中,a,代表掺PO3光纤中一级散射光的吸收 图3为观察到的受激喇曼散射光谱随泵浦功率 系数,Los是除吸收损耗外腔的总损耗,以dB为单增加的变化情况。当泵浦功率增加到25W时,在 位。这时,方程可进一步改写为 1251m处出现P2O3的一级斯托克斯谱线,如图 L=-2a、L+26 (a),这意味着P2O3的喇曼频移为1326cm。同时 A 考虑到腔镜M1对泵浦光的透过率为954%,计算出 其中,δ是由两个腔镜反射不完全引起的损产生一级斯托克斯散射光所需的泵浦阈值为043W 耗,由下式决定 (与理论值相比,偏大。是因为理论分析时只考虑了 6=-lnRR2=-ln(1-71)(1-72)(5) 腔镜反射不完全所引起的损耗,没有考虑其它损 耗)。随着泵浦功率的逐渐增加,我们看到在1133 根据表1的数值,将T=0.024%和T2=059%代 um和1.18m处出现两条谱线,分别为石英(主 入,我们得到此时的泵浦阈值约360mW。 要成分是S0O2)的一级斯托克斯谱线和二级斯托克 通过以上分析,我们认为在光纤两端加入合适 斯谱线,而且1251m这条谱线没有明显的增强,如 的腔镜,可以大大降低受激喇曼散射的阈值,实验图()、(G)和(d)所示。随着泵浦光的进一步 条件能够满足要求,应该能观察到受激喇曼散射现增加,石英的第四级斯托克斯谱线即1331mm波长的 象。 光被激发出来,且强度逐渐增加,超过了125nm谱 表1腔镜的透过率 线,如(e)和(所示。即使在最大泵浦功率下 波长 相应波长处的透过率 (相应的入射的泵浦功率为34W),没有观察到石英 的第五级斯托克斯谱线和PO3的第二级斯托克斯谱 MI 线,意味着光纤在这些波段受激散射阈值较高。 1.07ym 954% 0.99% 对 1.13m 1.54% 0.12% 18 u m 0.11% 1.25um 0.024% 0.59% 33 u m 0.047% 87% 三、实验研究 实验装置如图2所示。泵浦光经过光学系统聚 焦到掺PO3石英光纤,光纤两端放置两个平面腔镜, 其中M1为双色镜,对泵浦光有高的透过率