窄线宽半导体激光器其光谱线宽通常在1kHz至10kHz范围内,主要应用于相干通信、光纤传感、激光雷达等领域。窄线宽半导体激光器基于半导体材料的能带结构,通过光子与电子的相互作用实现激光辐射。当半导体材料受泵浦光源激励时,电子从价带跃迁至导带形成电子-空穴对,这些载流子在谐振腔内复合并释放光子,形成激光输出。
基于半导体材料的能带结构和光子与电子的相互作用。当半导体材料受到泵浦光源的激励时,电子从价带跃迁到导带,形成电子 - 空穴对。这些电子 - 空穴对在谐振腔内复合并释放出光子,形成激光辐射。通过优化谐振腔结构,如采用单纵模激光腔、增加光腔长度,以及控制泵浦条件等,可实现单频振荡和窄线宽输出。
核心应用
相干通信:通过提升传输速率和调制格式的复杂性,实现星间光通信和分布式传感系统。
光纤传感:用于高精度光谱分析和引力波探测。
激光雷达:通过相干性增强实现远距离目标探测(如200米外反射光的相干接收)。
特点
单色性好:激光的单色性好,光谱纯净度高,利于提高信号传输质量和光谱分析精度。
相干性强:激光束的相干性强,适用于干涉测量、光纤传感等对相干性要求高的领域。
稳定性高:输出光信号稳定,可满足高精度测量和通信等领域的需求。
灵活可调:通过调整谐振腔和激励源参数,可实现激光频率的灵活扫描和调制,满足不同应用场景的需求。