窄線寬激光器技術及進展（特邀）

朱濤，黨來楊，李嘉麗，蘭天意，黃禮剛，史磊磊

（重慶大學 光電技術及系統教育部重點實驗室，重慶400044）

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自1960年第一臺紅寶石激光器問世以來［1-2］，激光波長、功率以及線寬等參數性能不斷提升，推動了制造業、生命科學、信息技術、科學研究和國防等領域的快速發展［3-7］。其中，激光線寬是決定激光相干性的關鍵因素，一直是科學家們研究激光技術的重點。激光線寬存在的本質在于激光運轉過程中會受到增益介質中自發輻射引起的相位和強度擾動影響，使得激光輸出信號的頻率存在高斯白噪聲，從而引起激光譜線呈現洛倫茲線型的本征展寬［8-10］。此外，激光器也容易受到外部環境中溫度變化和振動帶來的經典噪聲的影響，進一步拓寬了激光線寬。以上因素使得激光相干性大幅降低，在很大程度上限制了基于高相干激光的科學研究和工業應用領域發展。因此，激光線寬壓縮技術已經成為獲得高相干光源的關鍵科學問題。隨著激光及應用研究的深入開展，對激光器的綜合參數性能提出了越來越高的要求，窄線寬激光器正沿著線寬超窄、時頻超穩、波長可調和波長可掃等方向發展。

為了有效抑制腔內自發輻射對受激輻射的時空擾動，并在此基礎上進行時頻參數的任意調控，激光自發明以來，逐漸發展了主腔激光、固定外腔反饋激光和自適應分布反饋激光等構型的激光器。在第一階段，人們主要研究具有單縱模輸出特性的主腔激光，通過在激光腔內插入濾波元件并盡量縮小激光腔長，確保激光有效增益帶寬范圍內僅有單個縱模獲得激射?！?br>