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锁模激光器

一种可发射窄脉宽、高峰值功率的超短脉冲激光设备

锁模激光器是一种可发射窄脉宽、高峰值功率的超短脉冲激光设备。

简介
如果在激光谐振腔内不加入任何选模装置，那么激光器的输出谱线是由许多分立的，凼横纵横确定的频谱组成的。激光跃迁线宽把具有足够大增益的振荡模的数目限制在一定数量。只有那些激光介质的增益超过谐振腔损耗的波长的光才形成激光辐射。通常用带宽纵模数量以及相干长度等术语来描述激光的谱线特性。在自由运转激光器中，纵模及横模是在无任何固定的振幅及相位关系下同时振荡的，这种激光器的输出是按时间平均统计平均值的。在一般谐振腔内，处于激光介质的增益大于谐振腔损耗频率范围内的纵模有几百个。在频域范畴内，激光辐射由许多纵模间隔为 C/2L 的谱线组成。这些模彼此互不相关地进行振荡，其相位随机地分布在一π 到十π 之间。其时域输出特征类似热噪声。但是，如果迫使振荡模彼此之间的相位关系保持固定，那么激光输出将以完全确定的形式变化。此时，我们说激光是锁模或锁相的。
锁模激光器的输出为高斯分布(频率对振幅)，并且相位完全一样。在时域内，激光输出为高斯脉冲串，因此锁模相当于使谱线的振幅及相位相关。
锁模的分类
主动锁模：周期性调制谐振腔的损耗或光程n
被动锁模：利用可饱和吸收体的非线性吸收特性，对腔内激光的吸收是随光场强度而变化的
自锁模：激活介质本身的非线性效应能够保持各个纵模频率的等间隔分布，并有确定的初相位关系
同步泵浦锁模：周期性调制谐振腔的增益
类型
（1）皮秒激光种子源：输出波长：1064nm，重复频率：MHz，光束模式好，脉宽：ps，激光发散角小，平均功率：mW，脉冲一致性好，单脉冲能量：nJ
（2）瓦级皮秒激光振荡器：输出波长：1064nm（可倍频），重复频率：MHz，脉宽：ps，平均功率：W 单脉冲能量：nJ
应用范围
激光快速成型
激光光谱学
非线性光学
凝聚态物理学
精密打孔
材料处理加工
光学晶体的微加工
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