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单频激光器的选模方法

2023.1.10

多纵模的形成原因

当光波在腔镜上反射时,入射波和反射波会发生干涉,多次往复反射将发生多光束干涉。为了能在腔内形成稳定振荡,要求光波因干涉而得到加强。由多光束干涉理论可知,发生相长干涉的条件是:波从某一点出发,经腔内往返一周再回到原来位置时,应与初始出发波同相。激光沿腔的轴线方向形成驻波,不同的驻波有不同的波节数。由于谐振腔的腔长远大于光波波长,一般波节数具有10~10数量级。所以,一般对纵膜不加以控制的激光器,具有成千上万个不同的纵模。


单纵模的选频方法

1.短腔长法,缩短谐振腔长使纵模间隔大于增益曲线。

2.色散腔法,在谐振腔内加入棱镜或光栅构成色散腔,使只有某一特定频率的纵模能够振荡。

3.标准具法,在谐振腔内插入一参数合适的标准具,使只有单一纵模能通过标准具振荡。

4.滤光片法,在腔内插入一双折射滤光片,使通过滤光片的光频率间隔大于增益线宽。


单横模的实现方法

获得单横模的主要方法是采取适当措施抑制高阶横模,保证谐振腔内只有基横模能够振荡,以保证单横模输出。



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