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                                  单纵模激光器的纵模方法有哪些

                                  日期: 2021-05-19
                                  浏览次数: 217

                                  多纵模和单纵模激光器也称为单频激光器,特征在于输出激光模式既满足单横向模式又满足单纵向模式。腔体内只有一个纵向模式振荡,并且输出光强度呈现高斯分布,除了激光器本身具有良好的单色性和方向性外,单频激光器还具有长相干长度和窄谱线宽度的特性,下面一起来了解一下纵模激光器的纵模方法有哪些?

                                  单纵模激光器1.png

                                  1、短腔法

                                  对于具有固定参数的谐振腔确定可以在腔中谐振的纵向模,并且纵向模间隔与腔长度成反比,当激光器运行时,由于纵向模式之间的竞争仅更容易保留增益带宽中的纵向模式。单纵模激光器的纵向模式的数量可以通过增益线宽度与纵向模式间隔的比率来描述。因此缩短腔体长度并增加相邻纵向模式之间的间隔只能使有效带宽内只有一个纵向模式,这是实现单一纵向模式操作的直接方法。

                                  2、标准具方法

                                  将标准具插入谐振腔的方法在原理上类似于短腔法,该方法在有效增益带宽范围内仅产生一个垂直振动。、不同之处在于标准具方法使用标准具的窄线宽透射光谱来增加其纵向模式的损耗,其纵向模式由于其低透射率而在模式竞争期间被滤除,从而实现单个纵向模式操作,并且通过控制标准具的角度和温度可以获得可调的输出。

                                  3、单向环形腔法

                                  从理论上讲谐振腔中的模式竞争将使主振荡模式在腔中以单个纵向模式振荡。但是在实际的激光器中,由于腔内有光该场是驻波场,受空间中空穴燃烧效应的影响反向粒子的数量也将在空间中不均匀地分布。当主振荡模式的波腹与其纵向模式的波节有效重合时,这两个纵向模式可能会在不同的空间中振荡。

                                  总而言之,单纵模激光器的纵模方法有短腔法和标准具方法以及单向环形腔法,与多模激光器相比单纵模不仅具有稳定性强,光束质量好的优点,而且输出线窄且相干性好。其中固态单纵模具有工作波长范围宽,功率扩展性强的优点受到广泛的关注和应用。但是对于固态激光器,为了实现稳定的单纵模工作,需要根据不同的工作条件采用不同的纵模选择技术。

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