環形(xing)激光器(qi)是(shi)一種(zhong)有(you)環形(xing)諧振(zhen)腔的激光器(qi)。駐波激光諧振(zhen)腔相比,這種(zhong)環諧振(zhen)器(qi)允許(xu)兩種(zhong)不同(tong)傳播方向(xiang)的光在(zai)腔內。
在(zai)許多情況下,單(dan)向(xiang)運作(光傳播只在(zai)兩個(ge)可(ke)能的(de)方向(xiang)之一)是(shi)諧(xie)振(zhen)腔內引入一個(ge)元件(jian)強制實現的(de),這將導致不同的(de)傳播方向(xiang)有(you)不同的(de)損耗(hao)(圖1);這樣可(ke)與偏振(zhen)器件(jian)相結(jie)合形成法拉第旋(xuan)轉器(如(ru)激光晶體的(de)布魯斯特表面表面)。如(ru)果實現單(dan)向(xiang)操作,那么在(zai)增益介質中沒(mei)有(you)駐(zhu)波干涉圖樣(反射點附近除(chu)外),因此(ci)沒(mei)有(you)空(kong)間燒孔(kong)。因此(ci),單(dan)頻運作很(hen)容(rong)易(yi)實現。
尤其是固(gu)態體激(ji)光器、單向環形激(ji)光器的(de)(de)(de)設計可以被認(ren)為是一種獲得穩定的(de)(de)(de)單頻發射的(de)(de)(de)標準方法(fa)。
圖(tu)1: 環(huan)形激光諧振腔,利用(yong)一(yi)個光學隔離(li)器實現(xian)單向(xiang)運作。
圖2: VERDI綠光(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)器的(de)連接照片。使(shi)用一個單向環形激(ji)光(guang)(guang)器諧振腔,可實(shi)現低噪(zao)聲單頻運行。
一(yi)種(zhong)普遍的固(gu)態環形(xing)激(ji)光器叫(jiao)做(zuo)(zuo)非平面(mian)環形(xing)振蕩器,也叫(jiao)做(zuo)(zuo)NPRO或者MISER。這是(shi)(shi)一(yi)個(ge)單片(pian)的激(ji)光設計(圖3),整個(ge)激(ji)光諧(xie)振腔只包(bao)含涂層的晶(jing)體(ti)。盡管這種(zhong)晶(jing)體(ti)的制造比普通的激(ji)光晶(jing)體(ti)更復雜的,但是(shi)(shi)校準是(shi)(shi)相(xiang)當(dang)容易的,而且這樣的激(ji)光器非常穩定和有很好的魯(lu)棒性。
也(ye)有(you)一(yi)些(xie)具(ju)有(you)環(huan)諧(xie)振器(qi)配置的光(guang)纖(xian)(xian)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)。光(guang)纖(xian)(xian)環(huan)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)作為(wei)(wei)鎖模激(ji)(ji)光(guang)器(qi)通常比(bi)單頻激(ji)(ji)光(guang)器(qi)更常見。常用(yong)的配置是(shi)(shi)8字形的激(ji)(ji)光(guang)器(qi),包含一(yi)個(ge)非(fei)線性環(huan)形鏡作為(wei)(wei)有(you)效(xiao)的可飽和(he)吸收(shou)體。環(huan)幾何結構不是(shi)(shi)為(wei)(wei)了避(bi)免(mian)空間(jian)燒(shao)孔效(xiao)應,而是(shi)(shi)按照(zhao)可飽和(he)吸收(shou)體原則(非(fei)線性環(huan)形鏡),也(ye)是(shi)(shi)脈沖整形所需。
還(huan)有一些環(huan)形激(ji)光器(qi),如用于光學陀螺儀中的(de)(de),雙向(xiang)運作是必需(xu)的(de)(de)。激(ji)光諧振腔外(wai),與不(bu)同傳(chuan)播方向(xiang)一致的(de)(de)光速的(de)(de)一個拍音可以檢(jian)測(ce)到,拍頻(pin)可以顯示出激(ji)光器(qi)旋轉的(de)(de)角頻(pin)率(lv)(薩(sa)格(ge)納克效應),應格(ge)外(wai)注意(yi)的(de)(de)是,要(yao)避免反向(xiang)散射波的(de)(de)相干鎖定。
特別的,避免即(ji)使是(shi)很微弱的寄生反(fan)射(she)(不完(wan)美的激光反(fan)射(she)鏡(jing)中)也是(shi)必要,其可(ke)以與反(fan)向散射(she)模式相耦(ou)合。
圖(tu)3: 單片環形激光器的(de)結構(NPRO或MISER)。
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