连续输出的单频激光器有多种实现方式
(1)分布式反馈型半导体激光器(Distributed Feedback Diode laser, DFB laser)
通过在半导体激光器内置布拉格光栅实现单频激光输出。DFB激光器具有体积小、电光效率高等特点,线宽可优于百kHz,具有高边模抑制比,适合用于光纤传感以及雷达系统的种子源应用。
(2)短腔法单频激光
短腔法是通过压缩驻波激光器腔长以增加纵模间隔的方法,实现在激光增益介质的增益谱线之内只有一个纵模振荡,得到连续的单频激光输出。由于短腔法采用较短的增益介质和谐振腔腔长,因此这类激光器也常被称为“微片激光器”。
(3)腔内插标准具法单频激光
腔内插标准具法是在谐振腔内插入一片或者多片F-P标准具,通过对标准具的透过率进行设计,以及改变标准具的角度实现波长的选择和线宽压窄,从而获得窄线宽单频激光输出,可以实现功率百mW、线宽优于百kHz的连续单频激光输出。
(4)环形腔法,单块非平面环形腔法(nonplanar ring oscillator,NPRO)
通过在环形腔内加入单向器改变环形腔不同偏振、不同运转方向激光的损耗使激光单向运转。由于激光谐振腔为行波腔,在增益介质中不存在空间烧孔效应,在模式竞争下可实现单频激光输出。
单块非平面环形腔(NPRO)激光器属于环形腔单频激光器的一种形式,这种紧凑结构的激光器可实现线宽在kHz量级、高频率稳定性、高功率连续单频激光输出。NPRO单频激光器因其优异的特性也被用作美国LIGO引力波探测干涉仪的种子光源。