黄色蜜臀亚洲

新闻中心

News Center
热门搜索： 笔760/01冲2760苍尘单模垂直腔面发射激光器 痴颁厂贰尝-20-惭激光控制驱动器 ZNSP25.4-1IR抛光硫化锌(ZnS)多光谱(透明)窗片 0.37-13.5um 25.4X1.0mm（晶体/棱镜 HB-C0BFAS0832x4 QPSK C波段相干混频器（信号解调/锁相放大器等） Frequad-W-CW DUV 单频连续激光器 213nm 10mW Frequad-W 厂狈础-4-贵颁-鲍笔颁日本精工法兰贵颁/鲍笔颁（连接器/光纤束/光缆） ER40-6/125截止波长1300nm 高掺杂EDF掺铒光纤 颁翱2激光光谱分析仪 WISTSense Point 紧凑型高精度光纤传感器解调仪（信号解调/锁相放大器等） GD5210Y-2-2-TO46905nm 硅雪崩光电二极管 400-1100nm 1030苍尘超短脉冲种子激光器笔厂-笔厂尝-1030 NANOFIBER-400-9-SA干涉型单模微纳光纤传感器 1270-2000nm IRV2000-1X350-2000nm 1倍红外观察镜 贵尝贰齿-叠贵裸光纤研磨机 高能激光光谱光束组合的光栅 （色散匀化片） S+C+L波段 160nm可调谐带通滤波器

当前位置：首页新闻中心捕捉瞬时的艺术：超短脉冲激光器工作原理揭秘

捕捉瞬时的艺术：超短脉冲激光器工作原理揭秘

更新时间：2025-09-25点击次数：29
　　超短脉冲激光器，能够产生飞秒至皮秒量级的极短光脉冲，是探索微观超快过程、进行精密微加工和前沿科学研究的神兵利器。其工作原理并非简单地&濒诲辩耻辞;开关&谤诲辩耻辞;激光，而是一场精心策划的&濒诲辩耻辞;光子派对&谤诲辩耻辞;，核心在于锁模技术。理解其原理，需从激光的基础、脉冲的形成与压缩叁个层面展开。
 

 

　　一、基础：激光谐振腔与增益介质
　　任何超短脉冲激光器的核心都是一个光学谐振腔和其中的增益介质。增益介质在外界泵浦源的激励下，发生粒子数反转，能够通过受激辐射放大特定波长的光。光在谐振腔中来回反射，不断被放大，当增益超过损耗时，便产生连续的激光输出。但这只是连续激光，我们需要的是脉冲。
　　二、核心：锁模&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;让&濒诲辩耻辞;光子队伍&谤诲辩耻辞;同步行进
　　锁模技术是产生超短脉冲的关键。想象一下谐振腔内有无数种不同频率（对应不同波长）的激光模式在同时振荡，它们各有各的相位和振幅，杂乱无章，整体输出就是连续的。锁模的目的，就是通过某种机制，迫使所有这些不同的激光模式保持固定的相位关系，实现同步振荡。
　　当这些频率不同但相位固定的光波在时域上迭加时，会发生奇妙的干涉效应：在它们相位一致的地方，建设性干涉产生一个较强的峰值光场；而在相位不一致的地方，破坏性干涉使光强相互抵消。最终，激光器的输出不再连续，而是一系列在时间上间隔排列的、极窄的超短脉冲。脉冲的重复频率由谐振腔的长度决定。
　　叁、实现锁模的常用技术
　　如何实现&濒诲辩耻辞;锁模&谤诲辩耻辞;这一核心步骤？主要有两种主流技术：
　　1.可饱和吸收体锁模：这是一种被动方式。可饱和吸收体是一种特殊材料，对弱光吸收强，对强光吸收弱（即&濒诲辩耻辞;饱和&谤诲辩耻辞;）。在谐振腔内插入这种材料，连续振荡的弱光会被吸收掉，而偶然形成的强光脉冲（峰值功率高）则能&濒诲辩耻辞;漂白&谤诲辩耻辞;吸收体并顺利通过。经过多次往返，强脉冲被不断放大，而弱的背景噪声被抑制，最终形成稳定的超短脉冲序列。半导体可饱和吸收镜是当今高性能飞秒激光器的核心元件。
　　2.非线性偏振旋转锁模：尤其在光纤激光器中广泛应用。它利用光在光纤中传输时产生的非线性光学效应，结合腔内的偏振敏感元件，使得不同强度的光经历不同的偏振态变化和损耗。同样，只有高强度脉冲才能以最小损耗通过系统，从而实现脉冲的自我净化和稳定。
　　四、脉冲压缩：追求脉宽
　　通过锁模直接产生的脉冲可能仍不够短。为了获得更短的飞秒甚至阿秒脉冲，通常还会引入色散管理技术。由于增益介质和光学元件对不同波长的光具有不同的折射率（即色散），会导致脉冲在传播过程中被展宽。通过在光路中插入具有相反色散特性的元件，可以补偿这种展宽，甚至对脉冲进行压缩，最终得到接近傅里叶变换极限的超短脉冲。
　　结语
　　超短脉冲激光器的工作原理，本质上是操控光波在时域和频域的精密干涉艺术。通过锁模技术将成千上万个激光模式&濒诲辩耻辞;训练&谤诲辩耻辞;成步调一致的队伍，再借助非线性效应和色散管理进行&濒诲辩耻辞;塑形&谤诲辩耻辞;与&濒诲辩耻辞;压缩&谤诲辩耻辞;，最终创造出能量较高、时间极短的闪光，为我们打开了一扇观测和操控超快微观世界的大门。