窄线宽激光器具有哪些优点

现如今,掺稀土离子窄线宽激光已成为重要的激光增益介质之一。采用掺稀土离子窄线宽激光可制作连续波、脉冲和可调谐激光器、放大器以及宽带光源,并且线偏振可选。除了通信领域外,窄线宽激光在窄线宽激光传感、激光加工、超短脉冲产生和放大等方面均有重要应用。在窄线宽激光中,窄线宽激光既是激光的增益介质,又是激光的传输介质。与体材料激光器相比,窄线宽激光器具有一些的优点。

1、光束质量好

窄线宽激光具有波导结构,其内部的传播场仅由窄线宽激光的折射率和窄线宽激光的结构尺寸来控制。只要窄线宽激光的归一化频率小于规定值,就可以实现基横模运转,获得近衍射极限的激光输出。窄线宽激光的芯径很小,泵浦和信号光场之间的重合性好,在纤芯内易于形成高功率密度,获得高转换效率。

2、热管理方便

窄线宽激光的几何形状使之具有相对较大的表面积,散热快,损耗小。作为激光介质的掺杂窄线宽激光,掺杂稀土离子和承受掺杂的基质(如硅化物玻璃、卤化物玻璃窄线宽激光等)具有相当多的可调性和选择性,通过掺杂不同的稀土离子和利用不同的波长选择器件,可在相应的宽带范围内实现激光输出。

3、结构紧凑、使用方便

窄线宽激光器全窄线宽激光化的逐步实现,既减少了对块状光学元件的需求,又避免了传统光路机械调整的复杂性和对精度的高要求,极大地简化了系统的结构,并且全窄线宽激光化光路的抗干扰性是传统的体材料激光器难以达到的。窄线宽激光的柔绕性,也给窄线宽激光的使用带来了极大的方便。

在窄线宽激光高功率运转时,窄线宽激光损伤也是窄线宽激光器面临的问题之一。而现今的高功率窄线宽激光已经渐渐接近这个极限,这会对窄线宽激光器在高功率领域的应用带来一些影响。尽管如此,窄线宽激光因其自身的种种优点,已在各个领域中得到了广泛应用,并将继续发展。