文档介绍：激光原理
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激光原理
第四章激光的基本技术
激光器输出的选模
激光器的稳频
激光束的变换
激光调制技术
激光偏转技术
激光调Q 技术
激光锁模技术
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§ 激光器输出的选模
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激光的选模(选频)技术
激光纵模的选模-----选频技术
激光横模的选模-----选模技术
均匀增宽型介质与非均匀增宽型介质增益曲线
均匀增宽型介质的增益曲线
非均匀增宽型介质的增益曲线
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激光单纵模的选取
1. 均匀增宽型谱线的纵模竞争
(1) 当强度很大的光通过均匀增益型介质时粒子数反转分布值下降,增益系数相应下降,但光谱的线型并不改变。
图4-1 均匀增宽型谱线纵模竞争
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(2) 多纵模的情况下,如图所示,设有q-1,q,q+1三个纵模满足振荡条件。随着腔内光强逐步增强,q-1和q+1模都被抑制掉,只有q模的光强继续增长,最后变为曲线3的情形。若此时的光强为Iq,则有,于是振荡达到稳定,使激光器的内部只剩下q纵模的振荡。
纵模竞争: 通过增益饱和,某个纵模逐渐把其它纵模的振荡抑制下
去,最后只剩下该枞模振荡的现象。
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非均匀增宽激光器的输出一般都具有多个纵模
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(1) 短腔法:
两相邻纵模间的频率差,要想得到单一纵模的输出,只要缩短腔长,使的宽度大于增益曲线阈值以上所对应的宽度
缺点
腔长受到限制,增益介质工作长度受到限制,输出功率受到限制,甚至没有激光输出。
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(2) 法布里-珀罗标准具法:
在外腔激光器的谐振腔内,沿几乎垂直于腔轴方向插入一个法布里-珀罗标准具
由于多光束干涉的结果,对于满足下列条件的光具有极高的透射率
能获得最大透射率的两个相邻的频率间隔为:
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(3) 三反射镜法
如图,激光器一端的反射镜被三块反射镜的组合所代替,其中M3和M4为全反射镜,M2是具有适当透射率的部分透射部分反射镜。这个组合相当于两个谐振腔的耦合
只有同时满足上面两个谐振条件的光才能形成振荡,只要取L2+L3足够小,就可以单枞模输出
两个谐振腔的纵模频率间隔分别为:
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