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受限于激光加工材料固有的增益線寬，依靠傳統(tǒng)振蕩器本身幾乎不可能直接實(shí)現(xiàn)激光器的輸出。為了實(shí)現(xiàn)窄線寬的激光器工作，通常需要使用濾波器、光柵等器件來(lái)限制或選擇增益譜中縱模的數(shù)量，并增大縱模之間的凈增益差，從而會(huì)在激光諧振腔中出現(xiàn)幾個(gè)甚至幾個(gè)。下面一起來(lái)了解一下窄線寬激光器具有哪些特點(diǎn)？

1、體積小且成本經(jīng)濟(jì)低

激光器具有體積小、效率高、壽命長(zhǎng)、成本經(jīng)濟(jì)低等優(yōu)點(diǎn)，傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器中使用的法布里-珀羅光學(xué)諧振腔一般以多個(gè)縱模振蕩，輸出線寬比較寬。為了獲得窄線寬的輸出，需要增加光反饋。分布式反饋（DFB）和分布式布拉格反射（DBR）是兩種典型的內(nèi)部光反饋半導(dǎo)體激光器。由于光柵間距小，波長(zhǎng)選擇性好，因此很容易實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的單頻窄線寬輸出。DFB結(jié)構(gòu)通常將周期結(jié)構(gòu)的布拉格光柵分布在整個(gè)諧振腔中，而DBR的諧振腔通常由端部集成的反射光柵結(jié)構(gòu)組成面和增益區(qū)域。

2、光束質(zhì)量好且耦合效率高

光纖激光器具有泵浦轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好、耦合效率高等特點(diǎn)，是當(dāng)前激光領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在信息時(shí)代的背景下光纖激光器與當(dāng)前市場(chǎng)上的光纖通信系統(tǒng)具有良好的兼容性，具有線寬窄、噪聲低、相干性好的優(yōu)點(diǎn)的單頻光纖激光器成為其發(fā)展的重要方向之一。另外利用外部光學(xué)元件對(duì)半導(dǎo)體激光器芯片的輸出光進(jìn)行反饋和頻率選擇的外腔光反饋技術(shù)也是半導(dǎo)體激光器的窄線寬操作得以實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)單縱模工作是光纖激光器實(shí)現(xiàn)窄線寬輸出的核心，一般來(lái)說(shuō)，單頻光纖激光器根據(jù)單頻光纖激光器的諧振腔結(jié)構(gòu)可分為DFB型、DBR型和環(huán)形腔型。

總而言之，窄線寬激光器具有體積小且成本經(jīng)濟(jì)低、光束質(zhì)量好且耦合效率高的特點(diǎn)，在這個(gè)過(guò)程中，往往需要控制噪聲對(duì)激光輸出的影響，盡量減少因外界環(huán)境的振動(dòng)和溫度變化引起的譜線展寬。優(yōu)化激光器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)窄線寬激光器穩(wěn)定輸出。其中DFB型和DBR型單頻光纖激光器的工作原理與DFB型和DBR型半導(dǎo)體激光器相似。