連續(xù)可調(diào)諧納秒激光器的調(diào)諧方法

更新時間：2025-09-24

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連續(xù)可調(diào)諧納秒激光器通過多種技術(shù)實現(xiàn)波長在納秒級脈沖下的連續(xù)調(diào)諧，主要方法包括光柵/棱鏡調(diào)諧、電光調(diào)諧、熱調(diào)諧、機(jī)械調(diào)諧以及非線性光學(xué)調(diào)諧，以下是具體介紹：

一、光柵或棱鏡調(diào)諧

原理：在激光諧振腔中引入可調(diào)諧濾光片（如光柵或棱鏡），通過旋轉(zhuǎn)光柵或移動棱鏡改變光路，選擇特定波長的光進(jìn)行放大輸出。

應(yīng)用：適用于固態(tài)激光器，如鈦藍(lán)寶石激光器。通過一對棱鏡分散不同波長的光，利用可移動狹縫選擇目標(biāo)波長，實現(xiàn)連續(xù)調(diào)諧。

特點：調(diào)諧范圍寬，但需精確控制光柵或棱鏡的位置和角度。

二、電光調(diào)諧

原理：利用電光效應(yīng)（如電光晶體在電場作用下折射率發(fā)生變化），通過改變電場強(qiáng)度來調(diào)節(jié)激光波長。

應(yīng)用：常見于電光調(diào)制器（EOM）和電光調(diào)諧激光器。

特點：調(diào)諧速度快，但調(diào)諧范圍相對有限。

三、熱調(diào)諧

原理：通過改變激光器的工作溫度來改變材料的折射率和腔長，從而實現(xiàn)波長調(diào)諧。

應(yīng)用：適用于某些半導(dǎo)體激光器和光纖激光器。

特點：調(diào)諧范圍較窄（通常幾個納米），但技術(shù)簡單、成本低。

四、機(jī)械調(diào)諧

原理：通過改變激光器外部光學(xué)元件（如衍射光柵、反射鏡）的位置或角度來實現(xiàn)波長調(diào)諧。

應(yīng)用：常見于外腔二極管激光器和分布式布拉格反射器（DBR）激光器。

特點：調(diào)諧范圍寬，但調(diào)諧速度較慢，且需要精確的機(jī)械控制。

五、非線性光學(xué)調(diào)諧

原理：利用非線性光學(xué)效應(yīng)（如受激喇曼散射、光二倍頻、光參量振蕩）實現(xiàn)波長的變換和調(diào)諧。

應(yīng)用：通過引入非線性光學(xué)晶體到激光腔外部或內(nèi)部，產(chǎn)生新的波長或頻率。

特點：可擴(kuò)展激光增益帶寬之外的光譜區(qū)域，實現(xiàn)極寬的調(diào)諧范圍，但需要高強(qiáng)度激光泵浦源，且調(diào)諧方法復(fù)雜。