如何獲得更好的單色性和相干性的激光束
為了獲得更好的單色性和相干性的激光束,要求激光以單頻振蕩,在一般情況下,多橫模激光器是一�(gè)多頻激光器,而多縱模激光器的頻率間隔則更大� 激光器的振蕩縱橫數(shù)�,由腔長(zhǎng)、工作物�(zhì)的增益線寬和激�(lì)水平等因素所決定。因?yàn)橹挥刑幱谠鲆婢€寬內(nèi)的那些縱模頻率才有可能真正起�,形成多縱模振蕩。某些實(shí)際應(yīng)�,如光通訊、激光全�、精密計(jì)量等要求激光具有高單色�、高相干�,必須單頻工�,而縱模選擇又是單頻工作的必要條件�
(圖源�(wǎng)�(luò),侵�)
假設(shè)由增益線寬和激�(lì)水平(閾�)所決定的激光振蕩的大致頻率范圍為Δv,腔所允許的相鄰兩振蕩的縱模頻率間隔為δv,則�(shí)際起振的縱模�(shù)目為Δv/ δv。有此可�,減少振蕩縱模數(shù)(即選縱模)可通過兩條途徑來實(shí)�(xiàn):一是設(shè)法壓縮激光器的增益帶寬Δv;二是�(shè)法增大相鄰兩振蕩縱模之間的頻率間隔δv�
�(duì)于純均勻加寬介質(zhì)的激光器,無論有多少頻率滿足空腔振蕩條件并落在增益線寬內(nèi),往往只是一�(gè)頻率(縱模)獲得大于損耗的增益形成激光振�。在均勻加寬介質(zhì)激光器�(nèi),通過增益飽和效應(yīng),某一模式逐漸把其他的模式振蕩抑制下去,最后只剩一�(gè)縱模振蕩的現(xiàn)�,叫做模的競(jìng)�(zhēng)。競(jìng)�(zhēng)�(yōu)勝的模式往往是最靠近增益線中心頻率的那�(gè)�