领略窄线宽单频激光器的稳定性

来源：上海屹持光电技术有限公司 2025年07月14日 06:13

　　窄线宽单频激光器因其高的光谱纯度和频率稳定性，在精密测量、光通信、传感等领域具有不可替代的作用。

　　1.窄线宽单频激光器的核心在于实现单一纵模振荡，并保持输出激光的频率稳定。其关键技术包括：

　　单纵模选择机制：

　　分布式反馈（DFB）结构：通过布拉格光栅提供选择性反射，仅允许特定波长（纵模）起振。

　　外部腔反馈（ECL）：利用外部反射镜或光纤光栅形成短腔，抑制多模竞争。

　　饱和吸收体（如半导体可饱和吸收镜SAS）：动态抑制多模噪声，稳定单频输出。

　　频率稳定技术：

　　主动反馈控制：通过鉴频模块（如拍频检测或分子吸收谱）实时监测频率偏移，并调整腔长或电流。

　　被动温度控制：采用恒温槽或热电制冷器（TEC）减少环境温度波动对折射率的影响。

　　窄线宽来源：通过延长腔长或提高反射率可压窄线宽。

　　2.窄线宽单频激光器稳定性表现:

　　(1)频率稳定性

　　短期稳定性：受腔长波动、电流噪声等影响，典型短期线宽可达kHz量级。

　　长期稳定性：通过主动反馈或温度控制，可实现分钟至小时级频率漂移<1MHz。

　　环境敏感性：温度变化可能导致频率偏移数GHz，需精密温控。

　　(2)功率稳定性

　　输出功率波动通常<0.1%（RMS），通过APC（自动功率控制）电路可进一步抑制。

　　(3)抗干扰能力

　　模式竞争抑制：通过设计高增益阈值差抑制边模，确保单频输出。

　　外部扰动隔离：采用隔振平台、屏蔽电磁干扰（EMI）等措施降低环境噪声影响。

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