窄線寬激光器是一種用于物理學(xué)領(lǐng)域的激光器，它為M0PA結(jié)構(gòu)光纖放大器、相干通訊、光纖傳感系統(tǒng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的連續(xù)出光(CW)、高輸出光功率(10mW)、窄線寬(典型值5KHz)外腔式(ECL)式半導(dǎo)體激光器。內(nèi)置光纖光柵(FBG)濾波器，使得輸出光具有穩(wěn)定的輸出波長(zhǎng)，極窄的光譜線寬以及優(yōu)異的邊模抑制比(SMSR≥30 dB)。

 

　　窄線寬激光器的應(yīng)用：

　　1、一個(gè)很重要的應(yīng)用是在傳感領(lǐng)域，例如壓力或者溫度光纖傳感器，各種干涉儀傳感，利用不同的吸收LIDAR來(lái)探測(cè)追蹤氣體，采用多普勒LIDAR測(cè)量風(fēng)速。有些光纖傳感器需要激光器線寬為幾kHz，而在LIDAT測(cè)量中，100kHz線寬就足夠了。

　　2、光學(xué)頻率測(cè)量需要光源線寬非常窄，需要采用穩(wěn)定技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　3、光纖通信系統(tǒng)則對(duì)線寬的要求相對(duì)寬松，主要用于發(fā)射器或者用于探測(cè)或者測(cè)量。

 

　　窄線寬激光器的主要影響因素：

　　為了實(shí)現(xiàn)激光器具有很窄的輻射帶寬（線寬），在激光器設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮以下因素：

　　首先，需要實(shí)現(xiàn)單頻工作。這很容易通過(guò)采用小增益帶寬的增益介質(zhì)和短的激光器諧振腔（得到大的自由光譜范圍）來(lái)實(shí)現(xiàn)。目標(biāo)應(yīng)該是長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的單頻工作，不存在跳模。

　　其次，需要最小化外界噪聲的影響。這需要穩(wěn)定的諧振腔設(shè)置（單色），或者特殊保護(hù)裝置來(lái)避免機(jī)械振動(dòng)。電泵浦激光器需要采用低噪聲的電流或者電壓源，光學(xué)泵浦的激光器的泵浦光源則需要具有低的強(qiáng)度噪聲。另外，需要避免所有的反饋光波，例如采用法拉第隔離器。理論上外界噪聲影響小于內(nèi)部噪聲，例如增益介質(zhì)中的自發(fā)輻射。這在噪聲頻率高時(shí)很容易實(shí)現(xiàn)，但是當(dāng)噪聲頻率低時(shí)則對(duì)線寬的影響最重要。

　　第三，需要優(yōu)化激光器設(shè)計(jì)使激光器噪聲最小，尤其是相位噪聲。采用高的腔內(nèi)功率和長(zhǎng)諧振腔，盡管在這種情況下穩(wěn)定的單頻工作更難實(shí)現(xiàn)。

　　對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化需要了解不同噪聲源的重要性，因?yàn)楦鶕?jù)占據(jù)主要地位的噪聲源的不同需要采用不同的測(cè)量方式。例如，根據(jù)Schawlow-Townes方程最小化的線寬沒(méi)有必要最小化實(shí)際的線寬，如果實(shí)際線寬是由機(jī)械噪聲決定的。