鎖模雷射器

鎖模技術就是採用一定的調製方法,使雷射振盪不同頻率各縱模之間有確定的相位關係,即各縱模相鄰頻率間隔相等並固定為 △ν=c/2nL ,故鎖模也稱為鎖相。

目的:獲得窄脈寬、高峰值功率的超短脈衝雷射。

簡介,鎖模的分類,類型,套用範圍,

簡介

如果在雷射諧振腔內不加入任何選模裝置,那么雷射器的輸出譜線是由許多分立的,凼橫縱橫確定的頻譜組成的。雷射躍遷線寬把具有足夠大增益的振盪模的數目限制在一定數量。只有那些雷射介質的增益超過諧振腔損耗的波長的光才形成雷射輻射。通常用頻寬縱摸數量以及相干長度等術語來描述雷射的譜線特性。在自由運轉雷射器中,縱模及橫模是在無任何固定的振幅及相位關係下同時振盪的,這種雷射器的輸出是按時間平均統計平均值的。在一般諧振腔內,處於雷射介質的增益大於諧振腔損耗頻率範圍內的縱模有幾百個。在頻域範疇內,雷射輻射由許多縱模間隔為 C/2L 的譜線組成。這些模彼此互不相關地進行振盪,其相位隨機地分布在一π 到十π 之間。其時域輸出特徵類似熱噪聲。但是,如果迫使振盪模彼此之間的相位關係保持固定,那么雷射輸出將以完全確定的形式變化。此時,我們說雷射是鎖模或鎖相的。
鎖模雷射器的輸出為高斯分布(頻率對振幅),並且相位完全一樣。在時域內,雷射輸出為高斯脈衝串,因此鎖模相當於使譜線的振幅及相位相關。

鎖模的分類

主動鎖模:周期性調製諧振腔的損耗或光程n
被動鎖模:利用可飽和吸收體的非線性吸收特性,對腔內雷射的吸收是隨光場強度而變化的
自鎖模:激活介質本身的非線性效應能夠保持各個縱模頻率的等間隔分布,並有確定的初相位關係
同步泵浦鎖模:周期性調製諧振腔的增益

類型

(1)皮秒雷射種子源:輸出波長:1064nm,重複頻率:MHz,光束模式好,脈寬:ps,雷射發散角小,平均功率:mW,脈衝一致性好,單脈衝能量:nJ
(2)瓦級皮秒雷射振盪器:輸出波長:1064nm(可倍頻),重複頻率:MHz,脈寬:ps,平均功率:W 單脈衝能量:nJ

套用範圍

雷射快速成型
雷射光譜學
非線性光學
凝聚態物理學
精密打孔
材料處理加工
光學晶體的微加工

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