高功率可調諧激光器是指在一定范圍內可以連續改變激光輸出波長(cháng)的激光器。這種激光器的用途廣泛,可用于光譜學(xué)、光化學(xué)、醫學(xué)、生物學(xué)、集成光學(xué)、污染監測、半導體材料加工、信息處理和通信等。
工作原理:
實(shí)現激光波長(cháng)調諧的原理大致有三種。大多數高功率可調諧激光器都使用具有寬的熒光譜線(xiàn)的工作物質(zhì)。構成激光器的諧振腔只在很窄的波長(cháng)范圍內才有很低的損耗。因此,種是通過(guò)某些元件改變諧振腔低損耗區所對應的波長(cháng)來(lái)改變激光的波長(cháng)。第二種是通過(guò)改變某些外界參數使激光躍遷的能級移動(dòng)。第三種是利用非線(xiàn)性效應實(shí)現波長(cháng)的變換和調諧。屬于種調諧方式的典型激光器有染料激光器、金綠寶石激光器、色心激光器、可調諧高壓氣體激光器和可調諧準分子激光器。
技術(shù)分類(lèi):
高功率可調諧激光器從實(shí)現技術(shù)上看主要分為:電流控制技術(shù)、溫度控制技術(shù)和機械控制技術(shù)等類(lèi)型。
其中電控技術(shù)是通過(guò)改變注入電流實(shí)現波長(cháng)的調諧,具有ns級調諧速度,較寬的調諧帶寬,但輸出功率較小,基于電控技術(shù)的主要有SG-DBR和GCSR激光器。溫控技術(shù)是通過(guò)改變激光器有源區折射率,從而改變激光器輸出波長(cháng)的。該技術(shù)簡(jiǎn)單,但速度慢,可調帶寬窄,只有幾個(gè)nm。基于溫控技術(shù)的主要有DFB和DBR激光器。機械控制主要是基于MEMS技術(shù)完成波長(cháng)的選擇,具有較大的可調帶寬、較高的輸出功率。基于機械控制技術(shù)的主要有DFB、ECL和VCSEL等結構。