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第4章激光的基本技术激光器发明以来各种新型激光器一直是研究的重点。
为将激光器发出的高亮度、高相干性、方向性好的辐射转化为可供实用的光能，激光技术也得到了极大的发展。
这些技术可以改变激光辐射的特性，以满足各种实际应用的需要。
其中有的技术直接对激光器谐振腔的输出特性产生作用，如选模技术、稳频技术、调Q技术和锁模技术等；有的则独立应用于谐振腔外，如光束变换技术、调制技术和偏转技术等。
在使用激光作为光源时，这些技术必不可少，至少要使用其中一项，常常是诸项并用。
本章讨论激光工程中一些主要的单元技术。
因为激光技术涉及的内容十分广泛，这里只给出基本概念和基本方法。
4.1激光器输出的选模激光器输出的选模技术就是激光器选频技术。
前几章中已经讨论过激光谐振腔的谐振频率。
大多数激光器为了得到较大的输出能量使用较长的激光谐振腔，这就使得激光器的输出TEM模)与高阶模相比，具有亮度高、发散角小、径向光强分布是多模的。
然而，基横模(00均匀、振荡频率单一等特点，具有最佳的时间和空间相干性。
因此，单一基横模运转的激光器是一种理想的相干光源，对于激光干涉计量、激光测距、激光加工、光谱分析、全息摄影和激光在信息技术中的应用等都十分重要。
为了满足这些使用要求，必须采用种种限制激光振荡模的措施，抑制多模激光器中大多数谐振频率的工作，利用所谓模式选择技术，获得单模单频激光输出。
激光器输出的选模（选频）技术分为两个部分，一部分是对于激光纵模的选取，另一部分是对激光横模的选取。
前者对激光的输出频率影响较大，能够大大提高激光的相干性，常常也叫做激光的选频技术；而后者主要影响激光输出的光强均匀性，提高激光的亮度，一般称为选模技术。
4.1.1 激光单纵模的选取1．均匀增宽型谱线的纵模竞争前面已经指出，对于均匀增宽型的介质来说，每个发光粒子对形成整个光谱线型都有相同的贡献。
当强度很大的光通过均匀增宽型增益介质时，由于受激辐射，使粒子数密度反转分布值下降，于是光增益系数也相应下降，但是光谱的线型并不会改变。
序1960年发明激光到现在已经有近50年了。
这期间年来激光的理论与应用研究有了极大的发展，而且对人类社会产生了深刻的影响。
作为光的受激辐射，激光是一种极好的光源，它首先在测量领域得到了广泛的应用。
物理学中最基本的量值——米，改为激光在真空中的波长来定义，使有效数字提高到九位。
激光用来测长、测距、测速、测角、测量各种可以转换为光的物理量，发展出一个专门的学科——激光测量学，还使光学测量方法走出实验室成为工程测量的常规手段。
激光用于加工，始于激光打孔，很快就推广到切割、焊接、热处理、表面改性与强化，乃至激光快速成型、激光清洗和激光微加工，已经成为高科技产业不可缺少的加工方法。
激光医学近三十年来的发展和推广，给广大人民群众带来了福祉。
而激光在信息产业中的大量应用更是信息时代到来的主要原动力之一。
可以毫不夸张的说，现代社会的方方面面已经与激光的应用密不可分。
鉴于激光在现代科学技术中的如此重要作用，激光原理和它的各种应用技术已成为各行各业的技术人员都必须掌握的一门高新技术。
我国的重点高等院校从二十世纪七十年代就开设激光的理论与应用的课程，并开办了若干以激光器制造和应用为培养目标的理工科专业。
改革开放以来，推广到一般院校，目前国内高等院校不开设激光原理与应用课程的已很难找到。
各重点高校编写的涉及激光原理、技术和应用的有关教材，林林总总不下数十种。
但是其中多数激光原理的教材涉及到过多的物理原理，超越了大学普通物理的内容，教材只针对重点高校的要求，并不适于培养工程应用型人材的一般院校。
相对适用的流传较广的清华大学丁俊华先生的《激光原理和应用》是二十世纪八十年代初的讲稿，因为激光技术的快速发展，需要补充修订。
本书编者在多年为普通高校本科生讲授这门课程的基础上，重新编写《激光原理和应用》就是为了一般高等院校学生掌握应用激光技术的教学需要。
该书的特点在于着重阐明受激辐射的物理概念以及激光输出特性与激光器的参数之间的关系，以掌握激光器的选择和使用为主要目的。
半导体激光器件中的稳频与频率稳定性研究激光器件已成为现代科技的关键应用，广泛应用于通信、制造、医疗等领域。
在这些应用中，稳定的激光频率是确保设备性能和数据传输质量的重要因素。
半导体激光器件因其小巧、可靠性高和成本相对较低而受到广泛关注。
然而，在实际使用中，半导体激光器件的频率稳定性仍然是一个挑战。
本文将介绍半导体激光器件中的稳频与频率稳定性研究，分析其应用前景与关键技术。
首先，我们来探讨半导体激光器件中的稳频技术。
稳频是指激光器件产生的激光频率在一定的范围内保持恒定。
稳频技术的研究主要集中在解决以下几个关键问题：频率漂移、频率抖动和频率调谐。
频率漂移是由于环境温度、电流波动或其他因素引起的频率变化。
频率抖动是指激光频率在时间尺度上的快速变化，其主要受到激光器内的噪声与振荡器的限制因素影响。
频率调谐是指通过控制激光器器件中的谐振腔，改变激光频率的能力。
研究人员通过改进材料的选择、增加反馈机制和优化器件的结构等方法，不断改进半导体激光器件的稳频性能。
其次，我们来关注半导体激光器件中的频率稳定性研究。
频率稳定性是指激光器件在长时间运行过程中频率的变化情况。
频率稳定性对于激光器件在通信、光谱分析和精密测量等领域的应用至关重要。
然而，半导体激光器件在长时间运行过程中频率稳定性往往受到多种因素的影响，例如温度变化和器件老化等。
因此，频率稳定性的研究成为了半导体激光器件技术改进的重要方向。
研究人员通过控制温度、加入反馈机制和增强材料的纯度等方法，努力提高半导体激光器件的频率稳定性。
最后，我们来展望半导体激光器件中稳频与频率稳定性研究的应用前景。
随着科技的不断发展，激光器件在通信、制造和医疗等领域的应用需求不断增加。
半导体激光器件由于其小巧、可靠性高和成本相对较低的特点，已成为激光器件技术的重要分支。
然而，稳频与频率稳定性仍然是半导体激光器件技术改进的关键挑战。
通过持续的研究与技术创新，我们有理由相信可以克服这些挑战，进一步提高半导体激光器件的稳频与频率稳定性。
激光器功率的稳定性检测与调整技巧激光器功率的稳定性是激光器性能的重要指标之一，对于保证激光器的正常运行以及提高实验和生产效率至关重要。
本文将介绍激光器功率稳定性的检测方法和调整技巧，帮助读者更好地掌握和应用。
首先，我们需要了解激光器功率稳定性的定义。
激光器功率的稳定性是指在一定的工作条件下，激光器输出的功率是否能够保持在一个相对恒定的水平。
通常用“功率波动率”来表示激光器功率稳定性，即单位时间内功率的相对变化范围。
为了准确地检测激光器功率的稳定性，我们可以采取以下方法：首先，可以使用功率稳定性测试仪进行检测。
功率稳定性测试仪通常具有高精度的功率测量功能，能够实时监测激光器的输出功率，并计算出功率波动率。
通过连续采样和统计处理，可以得出稳定性的准确数值。
在测试过程中，要注意排除外界因素的干扰，比如温度的变化、光路的松动等。
此外，还要保证测试仪器的精度和稳定性，以保证检测结果的准确性。
其次，可以利用功率控制系统进行检测。
功率控制系统是一种通过反馈调节激光器的工作参数以实现功率稳定的方法。
该系统一般由光电检测器、反馈控制器和激光器组成。
光电检测器负责测量输出功率，并将测量结果传输给反馈控制器。
反馈控制器根据测量结果调整激光器的参数，以保持功率的稳定。
利用功率控制系统进行检测时，需要正确设置控制参数，并根据实际需要进行调整。
接下来，我们将介绍一些调整技巧，以提高激光器功率的稳定性。
首先，调整激光器的温度。
激光器的温度对功率的稳定性有很大的影响。
温度过高或过低都会导致功率的波动。
因此，在使用过程中，要确保激光器的温度稳定，并根据需要进行合适的调整。
可以通过控制激光器周围的温度环境或者使用温度控制装置来实现温度的稳定。
其次，注意光学系统的稳定。
光学系统是激光器输出功率稳定性的关键因素之一。
光路的松动、污染和退化都会导致功率的波动。
因此，在使用过程中，要保持光学系统的稳定和清洁，并定期检查和维护。
此外，还要注意光路的校准，确保各个光学元件的位置和焦距正确，以减小光学系统对功率的影响。
