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可调激光的神秘魅力：如何让光的波长随心所欲？
可调激光的发展为光学技术带来了新的契机，让研究人员能够精确控制激光的波长以满足不同应用的需求。无论是在科学研究还是实际应用中，这种灵活性都是其最引人注目的特点之一。
可调激光是能够以可控的方式改变运作波长的激光装置。
目前的可调激光种类繁多，包括气体、液体和固体状态的激光。例如，氦氖激光、染料激光、半导体激光等，都能提供各种不同的调频功能。而其最主要的特色，就是能自由调整波长以适应不同应用需求。
可调激光的类型
单线调谐
即使所有激光都不是真正的单色光，且都有一定的发射频率范围，称为激光线宽。在大多数的激光中，这个线宽相对较窄，例如Nd:YAG激光的1064纳米波长的线宽约为120 GHz，或者0.45纳米。通过将波长选择性光学元件（如干涉仪）放入激光光腔中，可以达到激光输出在这个范围内的调谐。
多线调谐
大部分激光增益媒介都有多个可以实现激光操作的过渡波长。对于Nd:YAG激光而言，除了主要的1064纳米输出波长外，还有弱波段的过渡，在1052纳米、1074纳米等其他波长。不过通常情况下，这些次要的波段不会启用，除非强增益的主要波段受到抑制。
这一类的调谐技术在氩离子激光中尤为常见，能使激光在紫外到绿色范围内的多个波长之间跳跃。
窄带调谐
某些类型的激光，例如分布式反馈(DFB)半导体激光器和垂直腔面发射激光器（VCSEL），能够改变激光的腔长度，从而在显著的波长范围内进行连续调谐。这些激光的调谐范围通常在几纳米之内，最高可达约6纳米，通过改变激光温度来调节。
广泛可调的激光
样品光栅分布式布拉格反射（SG-DBR）激光器提供了更大的可调范围。通过使用可调的布拉格镜和相位区段，选择单模输出范围可达50纳米以上。此外，还有外腔激光器利用微机电系统（MEMS）结构调节腔长范围的方法。
应用领域
可调激光的应用极为广泛。在合适的滤镜配合下，这些激光源能在数百纳米的范围内进行调谐，且光谱解析度能根据波长范围达到4纳米至0.3纳米的精度。
最近，这些可调源被应用于早期检测视网膜疾病的高光谱成像。
此外，这些激光能用于太阳能电池性能的测试、金纳米粒子和单壁碳纳米管热电堆的特征描述等。随着科技的进步，这种激光的用途还在不断扩展。
历史回顾
回顾可调激光的发展历史，1966年是标志着第一台真正广泛可调的激光技术的问世。而后在1972年，汉施（Hänsch）推出了首个狭线宽的可调激光。自此以后，染料激光及某些振动固态激光开始走入人们的视野，并在光学研究中发挥重要作用。
现在的可调激光不仅在科学研究中扮演基石角色，更在产业中展现出难以估量的潜力，它们的未来将会带来什么样的革新呢?
