安泰高压放大器在窄线宽染料激光器结构研究中的应用

实验名称：染料激光器结构、波长调谐及模式监测

测试目的：目前可调谐连续波染料激光器的波长覆盖范围从365-1000nm，通过非线性晶体的倍频和混频技术，波长可拓展至260nm。激光输出功率可达到100mW以上（主要在红光到黄光波段），线宽约MHz量级。激光的增益介质即激光染料己达到500多种，常用的也有几十种之多。综合而言，染料激光器具有可调谐范围宽，高输出功率、可产生连续波、Q开关及超短脉冲输出等优点，该类激光器被广泛应用于激光光谱学、激光生物学、激光医学以及大气环境的光谱检测等领域。

测试设备：高压放大器、信号发生器、示波器PZT、激光探测器等。

实验过程：

图1：激光模式监测实验装置图。两个低反射率的球面反射镜构成共焦腔。通过腔镜上的PZT，利用高压放大器输出的锅齿波来扫描法珀腔腔长，从而监测激光输出模式和频率的调谐。PD，光电探测器；Osc，示波器。

根据装置图搭建实验系统，用两个球面镜反射镜可以构成一个F-P腔，用于监测输出激光模式。监测腔的细度要求不高，因此一般的介质膜反射镜就可做腔镜。图1给出了染料激光器的模式监测部分。高压放大器输出的锅齿波送至腔镜上的PZT，可以扫描F-P腔腔长，从而监测激光输出模式和频率的调谐。

实验中我们用波长计测量染料激光频率。波长计测量范围为350-1100nm，测量准确度为±0.002nm（1000nm）。波长计输入光方式为光纤耦合，入射光功率20μW以上，但不能超过10mW。

实验结果：

调节双折射滤波片可以将激光波长初步调谐到期望波长。双折射滤波片转动时其透过峰位置变化，输出激光会发生跳模，频率跳变范围为一个薄标自由光谱区即345GHz（0.41nm）。旋转双折射滤波片引起激光波长跳变最大。转动薄标准具时其透过峰位置也发生变化，输出激光会发生跳模，频率跳变范围为一个厚标自由光谱区即30GHz（0.036nm）。双折射滤波片、薄标准具可调谐激光频率，虽然频率不连续，但调谐范围较大。

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审核编辑 黄宇