單縱模激光器的特點是輸出的激光模式既滿足單橫模又滿足單縱模,其諧振腔內(nèi)部只有單一縱模進行震蕩,并且輸出光強呈現(xiàn)高斯分布。除了激光本身良好的單色性和方向性外,單頻激光器擁有普通激光器難以達到的相干長度長、譜線寬度窄的特點。
單縱模激光器的優(yōu)點:
?。?)單縱模激光器中,光纖既是激光介質(zhì)又是光的導(dǎo)波介質(zhì),因此泵浦光的耦合效率相當高,加上單縱模激光器能方便地延長增益長度,能重復(fù)利用泵浦;因此單縱模激光器增益高,噪聲小,光纖到光纖的耦合技術(shù)非常成熟,連接損耗小且增益與偏振無關(guān)。
?。?)激光器的幾何形狀具有很大的表面積/體積比,散熱快,它的工作物質(zhì)的熱負荷相當小,能產(chǎn)生高亮度和高峰值功率;而單縱模激光器可以在很寬的光譜范圍內(nèi)設(shè)計運行加上的熒光譜相當寬,在這種設(shè)備之中插入符合要求的波長選擇器即可得到可調(diào)諧單縱模激光器。
(3)而單縱模激光器還容易實現(xiàn)單頻運轉(zhuǎn)和超短脈沖等不同的模式,單縱模激光器的光束質(zhì)量好,具有較好的單色性、方向性和溫度穩(wěn)定性;單縱模激光器所基于的工藝現(xiàn)在已經(jīng)十分穩(wěn)定且突出,因此可以制作出高精度低損耗的產(chǎn)品,大大降低了激光器的成本。此外單縱模激光器的體積小結(jié)構(gòu)簡單,工作物質(zhì)為柔性介質(zhì)可設(shè)計得相當小巧靈活使用方便。
單縱模激光器應(yīng)用方法:
1、短腔長法,縮短諧振腔長使縱模間隔大于增益曲線。
2、色散腔法,在諧振腔內(nèi)加入棱鏡或光柵構(gòu)成色散腔,使只有某一特定頻率的縱模能夠振蕩。
3、標準具法,在諧振腔內(nèi)插入一參數(shù)合適的標準具,使只有單一縱模能通過標準具振蕩。
4、濾光片法,在腔內(nèi)插入一雙折射濾光片,使通過濾光片的光頻率間隔大于增益線寬。獲得單橫模的主要方法是采取適當措施抑制高階橫模,保證諧振腔內(nèi)只有基橫模能夠振蕩。