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窄線寬單頻激光器因其高的光譜純度和頻率穩(wěn)定性，在精密測(cè)量、光通信、傳感等領(lǐng)域具有不可替代的作用。
1.窄線寬單頻激光器的核心在于實(shí)現(xiàn)單一縱模振蕩，并保持輸出激光的頻率穩(wěn)定。其關(guān)鍵技術(shù)包括：
單縱模選擇機(jī)制：
分布式反饋（DFB）結(jié)構(gòu)：通過布拉格光柵提供選擇性反射，僅允許特定波長（縱模）起振。
外部腔反饋（ECL）：利用外部反射鏡或光纖光柵形成短腔，抑制多模競(jìng)爭。
飽和吸收體（如半導(dǎo)體可飽和吸收鏡SAS）：動(dòng)態(tài)抑制多模噪聲，穩(wěn)定單頻輸出。
頻率穩(wěn)定技術(shù)：
主動(dòng)反饋控制：通過鑒頻模塊（如拍頻檢測(cè)或分子吸收譜）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)頻率偏移，并調(diào)整腔長或電流。
被動(dòng)溫度控制：采用恒溫槽或熱電制冷器（TEC）減少環(huán)境溫度波動(dòng)對(duì)折射率的影響。
窄線寬來源：通過延長腔長或提高反射率可壓窄線寬。
2.窄線寬單頻激光器穩(wěn)定性表現(xiàn):
(1)頻率穩(wěn)定性
短期穩(wěn)定性：受腔長波動(dòng)、電流噪聲等影響，典型短期線寬可達(dá)kHz量級(jí)。
長期穩(wěn)定性：通過主動(dòng)反饋或溫度控制，可實(shí)現(xiàn)分鐘至小時(shí)級(jí)頻率漂移<1MHz。
環(huán)境敏感性：溫度變化可能導(dǎo)致頻率偏移數(shù)GHz，需精密溫控。
(2)功率穩(wěn)定性
輸出功率波動(dòng)通常<0.1%（RMS），通過APC（自動(dòng)功率控制）電路可進(jìn)一步抑制。
(3)抗干擾能力
模式競(jìng)爭抑制：通過設(shè)計(jì)高增益閾值差抑制邊模，確保單頻輸出。
外部擾動(dòng)隔離：采用隔振平臺(tái)、屏蔽電磁干擾（EMI）等措施降低環(huán)境噪聲影響。
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