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可調激光的神秘魅力：如何讓光的波長隨心所欲？
可調激光的發展為光學技術帶來了新的契機，讓研究人員能夠精確控制激光的波長以滿足不同應用的需求。無論是在科學研究還是實際應用中，這種靈活性都是其最引人注目的特點之一。
可調激光是能夠以可控的方式改變運作波長的激光裝置。
目前的可調激光種類繁多，包括氣體、液體和固體狀態的激光。例如，氦氖激光、染料激光、半導體激光等，都能提供各種不同的調頻功能。而其最主要的特色，就是能自由調整波長以適應不同應用需求。
可調激光的類型
單線調諧
即使所有激光都不是真正的單色光，且都有一定的發射頻率範圍，稱為激光線寬。在大多數的激光中，這個線寬相對較窄，例如Nd:YAG激光的1064納米波長的線寬約為120 GHz，或者0.45納米。通過將波長選擇性光學元件（如干涉儀）放入激光光腔中，可以達到激光輸出在這個範圍內的調諧。
多線調諧
大部分激光增益媒介都有多個可以實現激光操作的過渡波長。對於Nd:YAG激光而言，除了主要的1064納米輸出波長外，還有弱波段的過渡，在1052納米、1074納米等其他波長。不過通常情況下，這些次要的波段不會啟用，除非強增益的主要波段受到抑制。
這一類的調諧技術在氬離子激光中尤為常見，能使激光在紫外到綠色範圍內的多個波長之間跳躍。
窄帶調諧
某些類型的激光，例如分佈式反饋(DFB)半導體激光器和垂直腔面發射激光器（VCSEL），能夠改變激光的腔長度，從而在顯著的波長範圍內進行連續調諧。這些激光的調諧範圍通常在幾納米之內，最高可達約6納米，通過改變激光溫度來調節。
廣泛可調的激光
樣品光柵分佈式布拉格反射（SG-DBR）激光器提供了更大的可調範圍。通過使用可調的布拉格鏡和相位區段，選擇單模輸出範圍可達50納米以上。此外，還有外腔激光器利用微機電系統（MEMS）結構調節腔長範圍的方法。
應用領域
可調激光的應用極為廣泛。在合適的濾鏡配合下，這些激光源能在數百納米的範圍內進行調諧，且光譜解析度能根據波長範圍達到4納米至0.3納米的精度。
最近，這些可調源被應用於早期檢測視網膜疾病的高光譜成像。
此外，這些激光能用於太陽能電池性能的測試、金納米粒子和單壁碳納米管熱電堆的特徵描述等。隨著科技的進步，這種激光的用途還在不斷擴展。
歷史回顧
回顧可調激光的發展歷史，1966年是標誌著第一台真正廣泛可調的激光技術的問世。而後在1972年，漢施（Hänsch）推出了首個狹線寬的可調激光。自此以後，染料激光及某些振動固態激光開始走入人們的視野，並在光學研究中發揮重要作用。
現在的可調激光不僅在科學研究中扮演基石角色，更在產業中展現出難以估量的潛力，它們的未來將會帶來什麼樣的革新呢?
