模块化拉曼激光器中,主要的工作物质由,氮气,氦气三种气体组成。其中准分子激光器是产生激光辐射的气体、氮气及氦气为辅助性气体。加入其中的氦,可以加速010能级热弛预过程,因此有利于激光能级100及020的抽空。氮气加入主要在激光器中起能量传递作用,为模块化拉曼激光器上能级粒子数的积累与大功率率的激光输出起到强有力的作用。模块化拉曼激光器的激发条件:放电管中,通常输入几十mA或几百mA的直流电流。放电时,放电管中的混合气体内的氮分子由于受到电子的撞击而被激发起来。这时受到激发的氮分子便和CO?分子发生碰撞,N2分子把自己的能量传递给CO2分子,CO分子从低能级跃迁到高能级上形成粒子数反转发出激光。
除自由电子激光器外，各种激光器的基本工作原理均相同，产生激光的*的条件是粒子数反转和增益大过损耗，所以装置中*的组成部分有激励（或抽运）源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。
近年来，模块化拉曼激光器技术发展迅速，输出波长范围覆盖可见光中红外波段，大输出功率超过千瓦。在功率提升方面，拉曼光纤激光器技术的发展脉络可概括为：激光振荡器、主振功率放大器和抽运/信号集成放大器。在重要科研应用的驱动下，窄线宽拉曼光纤放大器技术得到显著发展。另外，模块化拉曼激光器技术还有一些新的扩展，包括包层抽运、二极管直接抽运以及拉曼光纤激光合束等，未来发展潜力巨大。
模块化拉曼激光器不但具有一般气体激光器的高度相干性和频率稳定性的特点,而且还具有另外三个的特点:
(1)工作波长处于大气“窗口”,可用于多路远距离通讯和红外雷达。
(2)大功率和率(目前,氩离子激光器高连续波输出功率为100瓦,其效率为0.17%,模块化拉曼激光器的连续波输出功率一般为毫瓦,其效率约为0.1%,而二氧化碳分子激光器连续波输出功率高达1200瓦,其效率为17%)。
(3)结构简单,使用一般工业气体,操作简单,价格低廉。由此可见,随着研究工作的进展、新技术的使用,输出功率和效率会不断提高,寿命也会不断增长,将会出现一系列新颖的应用。例如大气和宇宙通讯、相干探测和导航、超外差技术和红外技术等。
