窄线宽半导体激光器外腔是什么意思？有哪些应用？
2025年10月30日 17:41
窄线宽半导体激光器外腔，是一种通过在半导体激光芯片外部引入光学反馈结构（如光栅、反射镜、波导腔等），形成扩展谐振腔的技术方案。其核心目的是压窄激光线宽、提高光谱纯度、实现单纵模输出，并具备波长可调谐性。“外腔”是相对于“内腔”而言的。普通半导体激光器的谐振腔由芯片两端的解理面构成，腔长较短，导致线宽较宽、模式稳定性差。外腔结构则通过外部光学元件（如衍射光栅、光纤布拉格光栅、微环谐振器等）引入额外反馈，延长有效腔长，从而：
压窄线宽（可低至 kHz 甚至 Hz 级）；
实现单纵模输出；
提高频率稳定性与调谐范围（可达几十纳米甚至上百纳米）；
抑制模式跳变与强度噪声。
以湖南浩敏光电外腔半导体激光器研发参数来看，宽调谐范围、窄线宽、高锁定带宽是其主要特性。
外腔半导体激光器可实现低噪声、高稳定、宽调谐范围的窄线宽激光输出，在可见光及近红外波段，其相干性、相位噪声等特性远优于普通激光器，在量子光学，冷原子物理，重力仪，量子传感等高端应用中用途广泛。浩敏光电基于Littman结构，实现了激光器线宽优于100kHz；通过独有的集成化设计，有效降低了环境振动和环境温度变化的影响，结合激光器控制系统机箱可以确保激光器长期单频无跳模稳定运转，同时该机箱还可装配不同的功能板卡以实现PDH、PID、HV Scan等功能。该品类激光器可以覆盖390—2000nm，单个激光器可实现最大40nm的无跳模可调谐范围，平均功率最大可达400 mW，功率稳定性好，光束质量优。（详细参数了解：可调谐外腔半导体激光器）
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