HeNe激光器的縱模牽引

正文

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(shù)上振蕩朱浴，但實際上在大多數(shù)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达椰，并被拉向增益曲線的中心翰蠢，距離越遠偏移越大。示意如圖啰劲，兩個縱模向增益峰值頻率v0偏移梁沧，這個效應(yīng)被稱為縱模牽引。簡單來說蝇裤，諧振腔的帶寬會對模式牽引造成影響廷支，它主要取決于鏡子的反射率和腔長度。因此栓辜，如果由于腔諧振變化導(dǎo)致增益曲線變化而使凈增益稍微偏向一側(cè)恋拍，則激光波長將沿該方向移動。

當(dāng)激光束照射像電二極管等高速光電探測器時藕甩，除了直流功率項外施敢，還有接近c/2L倍數(shù)的基差頻，以及二階差頻，與c/2L相比僵娃，二階差頻的頻率相對較低概作。隨著腔長度的變化和激光模式在增益曲線上的漂移，每一種模式的牽引效應(yīng)都會略有不同默怨。但是讯榕，大數(shù)之間的微小差異會導(dǎo)致這些二階項的劇烈變化，不斷有模式從增益曲線的一端下降并出現(xiàn)在另一端先壕。二階差頻的幅度遠低于基頻的幅度瘩扼，但仍可使用頻譜分析儀檢測到。

要出現(xiàn)這些二階差頻垃僚，激光器必須能夠同時在至少3個縱模上振蕩集绰。（只有2種模式時，將只有一個差頻谆棺，無法產(chǎn)生二階差頻栽燕。）氦氖激光器的多普勒展寬增益曲線在632.8 nm處的半高全寬(FWHM)約為1.5 GHz。要獲得3種模式改淑，需要模式之間的間隔小于約500 MHz碍岔，這意味著c/2L管長度至少要達到30 cm，典型的是5 mW 的HeNe激光器朵夏。同時它應(yīng)該檢偏使所有縱模具有相同的偏振方向蔼啦。對于相鄰模式產(chǎn)生交替偏振的隨機偏振激光器，需要更長的管長度以保證足夠的相同偏振模式或者添加與光束偏振成45度的檢偏器獲得同向偏振模式仰猖。

查看模式牽引的更精確方法是使用射頻頻譜分析儀監(jiān)控高速光電二極管產(chǎn)生的差頻捏肢。通過擴展c/2L附近的區(qū)域，模式掃描期間的變化將非常明顯饥侵。將有平滑的運動以及與模式跳躍相對應(yīng)的突然變化鸵赫。對于每個激光器的兩種模式，如果將45度檢偏器放置在每個激光器的前面躏升，然后放置一個非偏振分束器辩棒，那么就能觀測到6個二階差頻。

您可以通過我們昊量光電的官方網(wǎng)站www.wjjzl.com了解更多的產(chǎn)品信息膨疏，或直接來電咨詢4006-888-532一睁，我們將竭誠為您服務(wù)。