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以高Q值的回音壁模式(Whispering Gallery Mode，WGM)为特点的光学微腔，在低阈值和超低阈值的微腔激光研究中受到高度重视。Moon等人采用侧向光泵浦方式激发’WGM激光，但是泵浦光须经过外层染料吸收后才能激发处于微腔’WGM的消逝场内的染料分子，消逝场外的染料分子徒然损耗了泵浦光能量。我们采用轴向消逝波激励增益方式激发WGM激光，本文主要研究轴向消逝波激励的WGM染料激光辐射，具体为：
(1)理论上：分析了染料分子能级分布和能级跃迁；推导出受激吸收、受激荧光辐射截面、激光上能级和所有能级上的阈值分子数比值γ(λ)的公式；计算了罗丹明6G乙醇溶液的吸收和荧光辐射截面。
(2)采用轴向消逝波激励增益的方式，使激光增益区域局限在光纤回音壁模式的模场区域内，显著地降低了回音壁模式光纤激光辐射的泵浦阈值，由此形成一种低阈值的回音壁模式光纤激光器。在微焦耳量级的低泵浦能量条件下，用回音壁模式光纤激光器研究了激光染料的浓度效应。实验结果表明，随激光染料浓度的增加，回音壁模式激光辐射的波长范围变宽；波长向长波方向移动。用回音壁模式染料激光的四能级模型得到激光上能级和所有能级上的阈值分子数比值γ(λ)曲线后，很好地解释了实验结果。低泵浦阈值的回音壁模式光纤激光器，为研究液体激光现象提供了极为便利的手段。
(3)采用轴向消逝波激励激光增益的方式，使增益区域局限在圆柱形微腔回音壁模式的模场区域内，由此显著地提高了泵浦效率，增加了沿光纤轴向的增益长度。在一根石英光纤的轴向分段填入浓度同为2x10-3M/L的罗丹明6G和罗丹明B乙醇溶液，在567-576 nm和592-600 nm的两个波长范围内同时获得回音壁模式的激光辐射；分段填入浓度为8x104和8×10-3M/L的罗丹明B乙醇溶液，在588-595 nm和600-618 nm的两个波长范围内同时获得回音壁模式的激光辐射。在同一根光纤中实现了两种不同波长范围的回音壁模式激光辐射，由此形成一种新型的光纤激光器—双波段回音壁模式光纤激光器。