對于某些應用，要求
激光光束的
波長(以及頻率)可以在一定范圍內(nèi)調(diào)諧。關于可調(diào)諧
激光器的文章討論了具有可調(diào)輸出波長的各種類型的激光器，而本文解釋了幾種波長調(diào)諧的方法。
{pMbkA Q@ PPO*&=!] 通過增益介質(zhì)調(diào)諧
e9/:q"*)/ aP^,@RrL 第一種方法是影響激光增益介質(zhì)，改變最大增益的波長，輸出波長也相應變化(圖1)。這種方法通常應用于在多個諧振模式下運行的激光器，其中
光譜的“重心”可以連續(xù)地調(diào)諧。該方法也可以應用于單頻激光器，但通常會導致模式跳變，而不是連續(xù)調(diào)諧。
Sc'z vlq t%Hg8oya NfizX!w& 圖1:通過移動激光增益光譜進行波長調(diào)諧。
FWI<_KZ O 激光二極管通常通過溫度來調(diào)諧，例如通過改變安裝
半導體激光二極管的熱電冷卻器的驅(qū)動電流或半導體激光二極管本身的驅(qū)動電流。通常，激光二極管的調(diào)諧范圍為≈ +0.3 nm/K，以這種方式實現(xiàn)的總調(diào)諧范圍可能為幾
納米寬。諧振器模式頻率也會受到溫度變化的影響，但它們的反應不如增益頻譜強烈。在單頻操作的情況下，如果采取適當?shù)拇胧﹣磉m當?shù)卣{(diào)諧諧振頻率并抑制模式跳變，則可以在更寬范圍內(nèi)實現(xiàn)連續(xù)調(diào)諧。例如，對于外腔二極管激光器，諧振器長度可以與驅(qū)動電流一起調(diào)諧(見下文)。
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3;W 用腔內(nèi)濾波器調(diào)諧
8P5yaS_ c ?B@XIl 第二種方法是將可調(diào)諧濾光片引入激光諧振器，該濾波器在某些可調(diào)波長處具有明顯的最小損耗(圖2)。這使得可以影響最大凈增益的波長，激光器通常被迫在該波長下工作。更準確地說，激光器通常在一個或幾個諧振器模式下工作，其中激光所需的增益介質(zhì)的反轉(zhuǎn)電平(即產(chǎn)生等于諧振腔損耗的增益)接近其最小值。在穩(wěn)定狀態(tài)(對于連續(xù)波操作)下，激光波長的光具有零往返凈增益，并且所有其他波長每次諧振器往返的凈增益為負(假設增益光譜均勻變寬)。注意，即使只有輕微的負凈增益，也可以完全抑制激光。
Wr H7tz 圖2:通過諧振器損耗進行波長調(diào)諧。
p`:hY`P h^R EBPe 這種調(diào)諧方法常用于固態(tài)激光器。激光器的寬波長調(diào)諧范圍需要增益介質(zhì)的寬增益帶寬。一些寬帶增益介質(zhì)，如Ti：sapphire 和 Cr:ZnSe 允許調(diào)諧超過數(shù)百納米。獲得的調(diào)諧范圍通常是可以實現(xiàn)足夠凈增益的波長范圍。其極限通常由發(fā)射截面變得太低或諧振器損耗變得太高的點來設定。在某些情況下，調(diào)諧范圍可能更小，因為存在激發(fā)態(tài)吸收，或者因為無法充分抑制具有最大激光增益的波長處的寄生激光。在某些
光纖激光器中，反轉(zhuǎn)電平(以及極端波長的增益)受到最大增益波長附近的放大自發(fā)輻射的限制。
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