拉曼激光器的轉(zhuǎn)換效率沒(méi)有固定值，會(huì)因類(lèi)型（如光纖、固體、氣體介質(zhì)型）、泵浦條件、諧振腔結(jié)構(gòu)等因素差異較大，不同場(chǎng)景下其光-光轉(zhuǎn)換效率或光子轉(zhuǎn)換效率從10%左右到80%以上不等，部分特殊設(shè)計(jì)的激光器斜率效率甚至能接近95%，具體案例如下：
光纖型拉曼激光器
國(guó)防科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的1185nm級(jí)聯(lián)拉曼光纖激光器，在注入3302W泵浦光時(shí)，輸出功率達(dá)1302W，光-光轉(zhuǎn)換效率為39.4%，信號(hào)光斜率效率更是高達(dá)64.9%。
另一款由國(guó)防科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的1018nm拉曼光纖激光器，采用高功率半導(dǎo)體激光器直接泵浦純無(wú)源多模光纖，當(dāng)泵浦功率達(dá)1915W時(shí)，獲得656W激光輸出，系統(tǒng)斜率效率達(dá)94%，不過(guò)電光轉(zhuǎn)換效率為20%。
固體介質(zhì)拉曼激光器
這類(lèi)激光器常以金剛石、BaWO4等為拉曼介質(zhì)，轉(zhuǎn)換效率受介質(zhì)特性影響顯著。
山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)用1018nm連續(xù)光纖泵浦CVD-金剛石拉曼激光器，當(dāng)泵浦功率為107w時(shí)，最高拉曼激光輸出功率達(dá)34.6w，基頻光-拉曼光轉(zhuǎn)換效率為32.33%。
河北工業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一階金剛石拉曼振蕩器中，高斯基模1.2μm激光輸出功率65.5W，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換效率23.8%；而LG模式輸出功率42.2W，轉(zhuǎn)換效率降至15.3%。
以30mm的BaWO4晶體為拉曼介質(zhì)的內(nèi)腔式連續(xù)波拉曼激光器，在抽運(yùn)功率25.1W時(shí)，獲得3.02W連續(xù)拉曼激光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率僅12%。
氣體介質(zhì)拉曼激光器
以氣體為拉曼活性介質(zhì)的激光器，轉(zhuǎn)換效率可通過(guò)優(yōu)化氣壓、泵浦參數(shù)提升。例如用1064nm激光泵浦高壓乙烷產(chǎn)生1550nm一階拉曼激光，經(jīng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件減少激光誘導(dǎo)擊穿后，光子轉(zhuǎn)化效率提升至20.7%。而理論上充氣空芯光子晶體光纖受激拉曼的最高光子轉(zhuǎn)化率甚至能接近100%。
飛秒脈沖拉曼激光器
中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所團(tuán)隊(duì)研發(fā)的飛秒拉曼脈沖激光器，以1065nm增益開(kāi)關(guān)激光二極管為泵浦源，實(shí)現(xiàn)了一階拉曼1121nm脈沖輸出，其最大拉曼轉(zhuǎn)換效率達(dá)到80.2%，且該激光器還能實(shí)現(xiàn)重復(fù)頻率1MHz-150MHz的連續(xù)調(diào)節(jié)。
更新時(shí)間：2025-11-30
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