分布反馈激光实验：多谱线结构与自开关效应

"分布反馈激光特性的实验研究" 本文主要探讨了分布反馈激光的特性，这是一种无需额外光学反馈元件的激光技术，特别适用于那些不易安装反射镜的激光谐振腔结构中。分布反馈激光器（Distributed Feedback Laser, DFB）通过在增益介质内创建周期性增益结构来实现激光振荡，这种结构可以导致同频率的增强放大效应。当增益系数足够高，且光栅结构足够密集时，即使在较短的介质长度下也能产生激光振荡。 实验中，研究人员使用调Q Nd:YAG激光器产生的0.53微米脉冲激光，通过分束和相干叠加作用于Rh6G染料层上，以此产生分布反馈激光辐射。当泵浦功率超过阈值时，观察到的激光输出从单一谱线转变为等间距的多谱线结构，同时伴随着脉冲的显著变窄，这一现象被称为自开关效应。脉冲宽度的减小和谱线宽度的狭窄（仅为0.06λ）表明分布反馈激光在提供高分辨率的同时，还能实现窄脉冲输出，这是传统谐振腔难以实现的。 实验装置包括一个调Q Nd:YAG激光器，用于产生泵浦光源，该光源经过分束处理后与染料层相互作用。选择Rh6G染料作为增益介质是因为其对特定波长的良好吸收和宽带调谐能力。通过调整工作点，即染料层的厚度和泵浦条件，可以优化分布反馈激光器的性能。 此外，文章还提到，分布反馈激光在染料激光领域的应用，可以实现宽带调谐和超短脉冲激光，甚至作为X射线激光的泵浦源。这些发现对于进一步理解激光物理和开发新型激光器具有重要意义，并可能推动相关技术在科学研究和工业应用中的进步。 关键词：分布反馈激光，调Q倍频Nd:YAG激光，激光特性，自开关效应，染料激光，多谱线结构，光栅结构，增益介质。