多线调频的奇妙过程:激光如何在颜色间“跳舞”?!

随着科技的日新月异,激光技术的发展迎来了前所未有的突破。可调式激光作为一种前卫的技术,它允许在控制的方式下改变波长,使其在各种应用中具备极大的潜力。从光谱学到光通信,这种技术正逐渐改变着我们的世界。

可调式激光的类型

可调式激光可以根据其操作的波长在多种形式中存在,包括气体、液体和固态。最常见的类型包括:

  • 氮气激光器
  • 染料激光器
  • 半导体激光器
  • 自由电子激光器

调频的方式

可调式激光的调频方式具有以下几种:

单线调频

在大多数激光中,每个激光都有一个相对狭窄的波段,但可透过引入波长选择性光学元件,选择特定的纵向模态来调整输出波长。

多线调频

通过引入色散元件如棱镜,激光可以在多条线之间“跳舞”,这种调频方式可在紫外和蓝光等多种波长之间进行。

窄带调频

某些激光可以持续调整波长,剖析脉冲与性能的关系,如分布式反馈半导体激光器和垂直腔表面发射激光器(VCSELs)。

广泛可调的激光

例如,样本光栅分布式布拉格反射器激光器(SG-DBR)就可选择超过50 nm的单模式输出范围。

应用范围

可调式激光的应用广泛,涵盖了从基本吸收和光致发光实验到太阳能电池特征化等不同领域。尤其是在早期检测视网膜疾病的超光谱成像中,这项技术的潜力备受关注。

技术历史的演变

自1966年第一台真正可调的激光——染料激光诞生以来,技术持续推进。 1972年,首个窄线宽可调激光问世,激光技术迅速在科学研究中发挥重要作用。

结论

随着可调式激光技术的日益成熟,我们是否能想像它在未来科技中将引发的革命性变化?

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