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单纵模激光器


单纵模激光器的定义
  要理解单纵模,我们首先得知道激光在谐振腔里是如何形成的。光在两面镜子(腔镜)之间来回反射,不断被放大,只有满足特定条件的“驻波”才能稳定存在并输出,这些稳定的光波状态就称为 “模式” 。模式分为两种:
横模:指激光在横截面上的光强分布。我们常见的完美圆形高斯光斑就是基横模(TEM₀₀),详情可参见同目录下的激光横模模式TEM₀₀。
纵模:指激光在传播方向上的频率分布。每一个纵模都对应一个特定的频率(或波长)。
  普通的激光器(多纵模激光器)就像整个乐队同时在演奏多个音符,声音嘈杂而混乱。而单纵模激光器,就像是整个乐队中的所有乐器都只精准地演奏同一个音符。它的输出只有一个频率,拥有极高的纯净度。单纵模激光器,即单频激光器,是输出激光只在单一纵模(单一频率)上振荡的激光器。

多纵模激光器测量

单纵模激光器测量

CNI可以提供单纵模的‌固体激光器、‌光纤激光器和‌半导体激光器产品‌。

单频固体激光器

单频光纤激光器

单频半导体激光器

   

单纵模激光器的关键参数
  单纵模激光器的关键参数主要包括边模抑制比、光谱线宽、相干长度、激光噪声、光束质量以及波长范围等,具体如下:
(1)边模抑制比
  CNI的单纵模激光器的典型边模抑制比>80dB,有效抑制谐振腔内其他纵模的振荡,保证单一频率输出,广泛用于低波数拉曼等应用。

  CNI-532nm单频光谱纯净度@±2nm(70cm-1)边模抑制比>80dB
 

(2)光谱线宽
  单纵模激光器的光谱线宽通常低于1MHz(CNI的光纤单频激光器线宽<10kHz)。具体可参考同目录下《光谱线宽》了解。

633nm单纵模激光器线宽18.8kHz(2.5×10-8nm)

1064nm单纵模激光器线宽5.6kHz(2.1×10-8nm)


(3)相干长度
  单纵模激光器的相干长度超过100米,适用于长距离干涉测量和光通信等领域。详情可参考同目录下《相干长度》。

相干条纹对比度约93.5

清晰的相干条纹

  
(4)激光噪声
  光学噪声对激光的性能有显著的影响。强度噪声会导致激光输出不稳,相位噪声会降低激光的相干性。目前CNI单频激光器典型相对强度噪声为0.01%-0.05%。详情可参考同目录下《激光器的噪声》。

1064nm-1W单频激光器(RMS噪声<0.012%)

532nm-10W单频激光器(RMS噪声<0.043%)

 


(5)光束质量
   激光的光束质量包括横向光蟾分布(横模)、光斑直径、发散角、M2因子等。一般用光束质量分析仪测量。详情可参考同目录下《激光器的光束质量》。

单纵模激光器的光束质量测量
 

CNI典型的单纵模激光器
    CNI提供高可靠性单纵模(单频)激光器,具有模式稳定、相干长、噪声低、光束质量好等特点,是干涉测量、全息、拉曼、布里渊散射、量子光学、半导体检测等应用的理想选择。

CNI单纵模(单频)激光器典型产品

紫外

蓝光

绿光

黄光

红光

红外

261、266nm

320、349nm

355、360nm

457nm、473nm

515、532nm

550、561nm

577、589nm

607、633nm

639、660nm

785、1064nm

1342、1550nm

  顺便说一下,在某些应用(如显微照明、激光显示)中,激光的相干性可能会引起视场的条纹或散斑,这时需要采用消相干装置,或者采用宽线宽的LED、SLD、ASE、卤钨灯,氚卤灯,汞氩灯,氚灯等非相干光源。CNI可提供相应的产品或解决方案,具体请参考www.....    。