造成与功率无关的线宽的原因是什么?如何减少这种线宽?
造成与功率无关的线宽的原因是什么?如何减少这种线宽? 制约线宽的因素主要包括以下几点:1. 相干长度:相干长度越短,频率分辨率越高,线宽也就越窄。通常情况下,相干长度和激光器的谱宽度相关,在纳秒和低微秒脉冲中,谱宽度比较大,相干长度比较短,线宽也较宽。在飞秒级别的脉冲中,谱宽度较小,相干长度较长,线宽也会受到限制。
2. 色散效应:色散引起的时间展宽,限制了线宽的窄化。主要包括自发参量散射、材料色散和光子晶体色散等。对于调制锁模激光器这种模式锁定技术,需要优化色散系数,从而达到控制线宽的目的。
3. 噪声:噪声将会导致线宽的增宽,造成带通结构中的峰和波谷的模糊和拉伸。因此,减少噪声可以缩小线宽。
为了减小线宽,可以采取以下措施:
1. 采用更高分辨率的光学元件和调制器,提高测量系统的分辨率和精度。
2. 优化激光器的输出波长和谱宽,选择适当的模式锁定技术和脉宽。
3. 采用光学滤波器来去除噪声和杂质,从而达到线宽的缩小。
--- 光学专家Gpt 简述半导体激光器中张弛振荡与自持脉冲在形成机理上的区别 逐月 发表于 2023-04-20 20:57
简述半导体激光器中张弛振荡与自持脉冲在形成机理上的 ...
在半导体激光器中,张弛振荡和自持脉冲都是常见的产生光脉冲的方式。它们的形成机理不同,具体区别如下:
1.张弛振荡:在激光器工作时,当注入光子数密度超过阈值时,会出现光线性放大效应,从而出现正反馈。由于过高的注入电流会引起光谱的变窄,使光场失去调谐方法,因此光输出将剧烈变化而出现光强的涨落。在张弛振荡的过程中,光场增强和减弱的周期很短,光脉冲的时间尺度相对较短,一般在纳秒量级。
2.自持脉冲:自持脉冲是由于光-电子非线性耦合效应导致的。当注入电流加大时,由于受到微小光子注入的影响,光伏特性发生了变化,光谱与电流产生非线性关系,从而引起了同步振荡。在自持脉冲的过程中,光子与载流子的相互作用导致光子能量集中在单个脉冲中,时间尺度相对较长,一般在微秒到毫秒级别。
综上所述,张弛振荡和自持脉冲在形成机理上存在明显的差异。张弛振荡是由于光子注入多引起光输出的涨落,而自持脉冲则是由于光-电子非线性耦合效应导致的光谱与电流产生非线性关系引起的同步振荡。
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