HeNe激光器縱模的觀測在加熱過程中監測任何氦氖激光器的輸出功率將顯示由于縱模循環導致的輸出功率變化。對于短管，功率波動可接近20%；對于長管，它們可能小于2%。有很多方法可以真正“看到”激光的模式，包括使用掃描法布里-珀羅干涉儀。然而，對于只有1或2個模式的短管來說，僅從輸出功率和偏振度就可以非常直觀地解釋發生了什么。所需要的只是一個光電二極管和激光功率計以及檢偏器。功率計可以設置在輸出光束中，檢偏器用來過濾不需要的偏振。或者，可以使用非偏振分束器來提供兩個光束。在其中一路添加一個定向的偏振分束器，如此可以觀測偏振的變化。改變檢偏器的方向將影響強度變化的幅度。對于大多數紅色HeNe激光器，縱 ...

HeNe激光器的縱模牽引簡單理論表明激光在腔諧振頻率c/2L的倍數上振蕩，但實際上在大多數情況下并非如此。不完全位于增益曲線中心的縱模將在頻率上略微偏離這些頻率，并被拉向增益曲線的中心，距離越遠偏移越大。示意如圖，兩個縱模向增益峰值頻率v0偏移，這個效應被稱為縱模牽引。簡單來說，諧振腔的帶寬會對模式牽引造成影響，它主要取決于鏡子的反射率和腔長度。因此，如果由于腔諧振變化導致增益曲線變化而使凈增益稍微偏向一側，則激光波長將沿該方向移動。當激光束照射像電二極管等高速光電探測器時，除了直流功率項外，還有接近c/2L倍數的基差頻，以及二階差頻，與c/2L相比，二階差頻的頻率相對較低。隨著腔長度的變化和 ...

振態控制法，縱模控制法等。而這些方法大多數集成在激光器內部來做輸出光功率穩定。如果在外部做功率穩定，可以獲得更好地功率穩定，并且在此基礎上，還可以做額外的光調制。功率穩定系統基于傳統的PID控制算法，系統結構如下圖1所示，主要由光源、調制器、分束棱鏡、探測器、控制器、調制器驅動組成。一束激光經過調制器后，再由分束棱鏡給探測器一部分采樣光，探測器將當前的功率信號及功率抖動反饋給控制器，控制器基于反饋信息給出一個相反的調制信號，由調制器驅動施加在調制器上，最終輸出穩定功率的光信號。在上面的結構中，主要器件有調制器和控制器，調制可以是電光或者聲光調制器；控制器集成了PID算法調節反饋電路，如下圖2所 ...

橫模又滿足單縱模，其諧振器內只有單一縱模進行震蕩，并且輸出激光器光斑的能量分布呈高斯分布，除了激光器激光本身具有極好的單色性和方向性之外，單頻激光器擁有普通激光器難以達到的相干長度和超窄的譜線寬度的特點。從光子的觀點來看，腔的模式也就是腔內可以區分的光子狀態，同一模式內的光子具有完全相同的狀態，腔內電磁場的空間分布可分解為沿傳播方向(腔軸線方向)的分布和在垂直于傳播方向的橫截面內的分布。其中，腔模沿腔軸線方向的穩定場分布稱為諧振腔的縱模，而在垂直于腔軸的橫截面內的穩定場分布稱為諧振腔的橫模。常見的動態單縱模激光器有：①短腔激光器，通過縮短腔長加大縱模間隔來實現單縱模工作的。常規結構和工藝的短腔 ...

，可以實現單縱模工作。同事利用光纖光柵與縱向拉力的關系，采用拉伸光纖光柵的方法可以實現波長的連續可調。可調范圍最多可以達到16nm以上。光纖光柵的選頻原理如下圖所示，靠近泵浦端的FBG1光纖光柵對于泵浦波長具有高透低反的的特性，泵浦光經過FBG1之后進入增益光纖，在增益光纖中形成粒子數反轉產生受激發射光。遠離泵浦端的光纖光柵FBG2一方面承擔對腔內信號激光反饋作用，另一方面腔內信號激光必須從該光纖光柵耦合輸出。經過FBG1和FBG2共同構成的諧振腔對激光進行選頻，得到所需波長的激光輸出。根據光纖光柵的耦合模理論光纖光柵的反射率表示為其中L為光柵長度，k為耦合系數光纖光柵激光器具有很多優點，尤其 ...

于相干性受多縱模而非噪聲限制的激光器，相干長度可能可以更準確地稱為“相干周期”，因為高對比度區域將在相干長度的倍數處重復出現，盡管由于噪音和距離增加了一些退化。 因此，雖然法布里-珀羅（線性腔）激光器（如HeNe）的相干長度通常被認為是管長度，但可用的相干長度要短得多。在HeNe激光器中，通常只有幾個（但不止一個）縱模。這些腔模必須滿足駐波標準，該標準規定反射鏡之間必須是整數個半波長。在頻域中，這意味著兩種模式之間的“距離”是?nu = c/(2L)，其中L是激光器的長度。模式之間的拍頻引起時間相干性的周期性變化，周期為2L/c，即在光程差為n*2L（n為整數）的兩個光束之間獲得完全相干性。如 ...

競爭任何給定縱模下的輸出功率不會以平滑（高斯）方式變化的主要原因是模式競爭。如果沒有模式競爭，增益不會飽和并且所有模式增益都相同。因為不同的激光模式共用處于激發態的原子，所以它們會爭奪這些原子。當僅存在2或3種模式時，這一點最為顯著，因為每種模式都占總輸出功率的很大一部分。因此，極化輸出功率曲線的包絡線的形狀一定是非高斯的。而一旦理解了模式競爭的規律就能更好的理解輸出功率曲線的形狀：1個模式：在模式掃描期間，輸出功率將平滑地變化，大致遵循高斯氖增益曲線的輪廓（減去激光閾值）。真正的激光器在整個模式掃描過程中可以是單模的唯一方法是，腔體大約為10厘米或更小，或者有一種額外的方法強制 SLM 操作 ...

形狀又由每個縱模的精確振幅和相位關系決定。例如，對于產生高斯時間形狀脈沖的激光，最小可能脈沖寬度Δt由下式給出：值0.441被稱為脈沖的時間帶寬積，并根據脈沖形狀而變化。對于超短脈沖激光器，通常假設雙曲正割平方（sech2）脈沖形狀，給出0.315的時間帶寬積。利用該方程，可以計算出與測量的激光光譜寬度一致的最小脈沖寬度。對于光譜寬度為1.5 GHz的氦氖激光器，與此光譜寬度一致的最短高斯脈沖約為300皮秒；對于128太赫茲帶寬的鈦寶石激光器，這個光譜寬度只有3.4飛秒。這些值代表與激光器線寬一致的最短高斯脈沖；在實際的鎖模激光器中，實際的脈沖寬度取決于許多其他因素，例如實際的脈沖形狀和腔的整 ...

足閾值條件的縱模在振蕩過程中相互競爭，導致只有相對靠近中心頻率的縱模取勝，而其他模式都被抑制。而跳模正是因為模式競爭而引發的。如下圖所示，在圖（a）中νq相比νq+1更靠近中心頻率ν0，因此在模式競爭中νq取勝，激光器輸出激光頻率即為νq。但是由于半導體激光器的輸出頻率受到溫度以及腔長的影響，當腔內溫度升高，放電管熱膨脹，粘在放電管兩端的反射鏡片距離增加，即腔長變長，而縱模的頻率由如下公式決定：因此當腔長L變長后，頻率整體向低頻方向移動，如圖（b）所示，此時由于νq+1相比νq更靠近中心頻率ν0，對于激光器來說輸出頻率從本來的νq突變為νq+1的激光，這就發生了一次跳模。由駐波條件可知腔長即半 ...

各異、因此多縱模激光之間的為非相干迭加。時域上光強無規則。但通過鎖模技術使激光器諧振腔中的的多模光初始相位一致：設諧振腔內有共個模，又設相鄰模式的角頻率相差則其中為中心角頻率，于是式(2)可以表示為：其中為多模激光器中的光總和電場表達式，如果初始相位一致可以表示為則式(3)可表示為：對于鎖模激光器的輸出光強可由簡單表示如下：式(5)中所示鎖模激光器的光強輸出有時間規律性：當時有極大值，且極大值正比于所以諧振腔中的模數越多，鎖模脈沖激光器的峰值光強越大(如圖1所示)。更多詳情請聯系昊量光電/歡迎直接聯系昊量光電關于昊量光電：上海昊量光電設備有限公司是光電產品專業代理商，產品包括各類激光器、光電調 ...