多線調頻的奇妙過程:激光如何在顏色間“跳舞”?!

隨著科技的日新月異,激光技術的發展迎來了前所未有的突破。可調式激光作為一種前衛的技術,它允許在控制的方式下改變波長,使其在各種應用中具備極大的潛力。從光譜學到光通信,這種技術正逐漸改變著我們的世界。

可調式激光的類型

可調式激光可以根據其操作的波長在多種形式中存在,包括氣體、液體和固態。最常見的類型包括:

  • 氮氣激光器
  • 染料激光器
  • 半導體激光器
  • 自由電子激光器

調頻的方式

可調式激光的調頻方式具有以下幾種:

單線調頻

在大多數激光中,每個激光都有一個相對狹窄的波段,但可透過引入波長選擇性光學元件,選擇特定的縱向模態來調整輸出波長。

多線調頻

通過引入色散元件如棱鏡,激光可以在多條線之間“跳舞”,這種調頻方式可在紫外和藍光等多種波長之間進行。

窄帶調頻

某些激光可以持續調整波長,剖析脈衝與性能的關係,如分佈式反饋半導體激光器和垂直腔表面發射激光器(VCSELs)。

廣泛可調的激光

例如,樣本光柵分佈式布拉格反射器激光器(SG-DBR)就可選擇超過50 nm的單模式輸出範圍。

應用範圍

可調式激光的應用廣泛,涵蓋了從基本吸收和光致發光實驗到太陽能電池特徵化等不同領域。尤其是在早期檢測視網膜疾病的超光譜成像中,這項技術的潛力備受關注。

技術歷史的演變

自1966年第一台真正可調的激光——染料激光誕生以來,技術持續推進。1972年,首個窄線寬可調激光問世,激光技術迅速在科學研究中發揮重要作用。

結論

隨著可調式激光技術的日益成熟,我們是否能想像它在未來科技中將引發的革命性變化?

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