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锁模（Mode Locking）

更新时间：2024-11-21 20:14:51

分类: 激光

定义: 在激光器中产生超短脉冲的一组技术

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类别：激光器模块和系统

锁模（Mode Locking）详述

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1. 诞生背景

锁模技术是在20世纪60年代由激光科学家们发明的，目的是为了在激光器中产生超短脉冲。这种技术的出现，为光电行业带来了革命性的变化，使得激光器的应用领域得到了极大的拓展。

2. 相关理论或原理

锁模技术的基本原理是通过在激光腔中引入一个能够周期性地改变其透射率的元件，使得激光腔中的光场在每个周期内都被“锁定”在一起，从而产生超短脉冲。这个过程可以用以下公式来描述：Δφ=2πN (N为整数)，其中Δφ是相位差，N是模数。

3. 重要参数指标

锁模激光器的重要参数指标主要包括脉冲宽度、脉冲重复频率、脉冲能量和峰值功率等。其中，脉冲宽度是指脉冲的时间宽度，通常在皮秒（ps）或飞秒（fs）级别；脉冲重复频率是指每秒钟产生的脉冲数，通常在MHz或GHz级别；脉冲能量是指每个脉冲的能量，通常在纳焦耳（nJ）或微焦耳（μJ）级别；峰值功率是指脉冲在最高点的功率，通常在千瓦（kW）或兆瓦（MW）级别。

4. 应用

锁模激光器广泛应用于科研、医疗、工业和军事等领域。在科研领域，它们常用于超快光谱学、光电子学和量子光学等研究；在医疗领域，它们常用于眼科手术、皮肤美容和牙科治疗等；在工业领域，它们常用于材料加工、激光雷达和光通信等；在军事领域，它们常用于激光武器和激光制导等。

5. 分类

根据锁模元件的不同，锁模激光器可以分为被动锁模和主动锁模两大类。被动锁模是通过在激光腔中引入一个饱和吸收体来实现的，而主动锁模则是通过电子设备来控制激光腔的透射率。

6. 未来发展趋势

随着科技的发展，锁模激光器的性能将会得到进一步提升，应用领域也将会得到进一步拓展。未来的研究重点将会集中在提高脉冲能量、降低脉冲宽度、提高脉冲重复频率和提高峰值功率等方面。

7. 相关产品及生产商

目前市场上的锁模激光器产品主要有Coherent公司的Chameleon系列、Spectra-Physics公司的Mai Tai系列和Laser Quantum公司的ventus系列等。这些产品在科研、医疗、工业和军事等领域都有广泛的应用。

锁模（Mode Locking）推荐产品

图片名称分类制造商 PDF资料参数描述

FX系列激光器模块和系统 Solar Laser Systems 波长: 1030 to 1040 nm
Solar Laser Systems的FX系列是掺镱的飞秒固态脉冲激光器，工作波长为1040nm.它的平均输出功率为1 W，功率稳定度为±1%。激光器产生的脉冲能量为15nJ，脉冲重复频率为70MHz.它的脉冲持续时间小于200 FS，需要100-240 V的交流电源才能工作。在该激光器中使用的Yb掺杂的KYW晶体允许二极管直接泵浦，并且消除了在传统的钛：蓝宝石激光器中使用的中间泵浦激光器的必要性。它的模块尺寸为670 X 220 X 155 mm，是飞秒光谱学、非线性光谱学、非线性光学、高次谐波产生、多光子显微镜以及太赫兹产生和检测应用的理想选择。
FEMTO 1950 激光器模块和系统 InnoLas Photonics 波长: 1950 nm
Innolas Photonics的Femto 1950是一款波长为1950 nm、功率为8 W、输出功率（脉冲）为8 W、脉冲能量为4µJ的激光器。有关Femto 1950的更多详细信息，请参见下文。
FS1-1030-25 激光器模块和系统 Photonics Industries 波长: 1030 nm
Photonics Industries的FS1-1030-25是一款波长为1030 nm、功率为25 W、脉冲能量为25µJ、工作温度为15至30摄氏度的激光器。有关FS1-1030-25的更多详细信息，请参见下文。
RX 355-45 激光器模块和系统 Photonics Industries 波长: 355 nm
Photonics Industries的RX 355-45是一款波长为355 nm、功率为45 W、工作温度为15至30摄氏度的激光器。有关RX 355-45的更多详细信息，请参见下文。
CARBIDE 激光器模块和系统 Light Conversion 波长: 1029 ± 5 nm
来自光转换的碳化物是在1030nm下操作的飞秒激光器。它以60 kHz至2 MHz的可调基本重复率提供超过80 W的输出功率，脉冲能量超过800µJ，脉冲持续时间为290 FS至10 PS.该激光器包括一个内置的脉冲选择器，用于按需脉冲控制。该激光器还具有集成谐波发生器选项，可产生515 nm、343 nm和257 nm的输出波长。硬质合金可用于带有激光头的模块中，适用于科学和工业应用。
PH2-SP-20W-2mJ 激光器模块和系统 Light Conversion 波长: 1033 nm ± 5 nm
来自光转换的PH2-SP-20W-2mJ是1033nm飞秒激光器。它提供高达20 W的功率，脉冲能量超过2 MJ，可调脉冲持续时间为190 FS至20 PS.它具有1 kHz至1 MHz的可调基本重复率。内置脉冲选择器可在按需脉冲模式下方便地控制激光输出。该激光系统包括具有515、343、257和206nm输出波长的集成可选自动谐波发生器。它还具有调谐范围为640至4500nm的可选参数放大器和热稳定系统。PH2-SP-20W-2mJ激光器采用坚固耐用的工业级机械设计，配有激光头（730（L）×419（W）×233（H）mm）。该激光系统适用于精密材料加工应用。
FemtoFErb SC 激光器模块和系统 TOPTICA Photonics 波长: 1250 nm
来自Toptica Photonics的FemtoFerb SC是一种波长为1250 nm、功率为10 MW、输出功率（CW）为10 MW、工作温度为15至40摄氏度、存储温度为0至40摄氏度的激光器。有关FemtoFerb SC的更多详细信息，请参见下文。
FemtoFiber ultra 920 激光器模块和系统 TOPTICA Photonics
来自Toptica Photonics的Femtofiber Ultra 920是一种飞秒光纤激光器，其在920nm的中心波长处传送持续时间小于100fs且重复率为80MHz的激光脉冲。该系统提供超过1 W的平均输出功率。它是一种紧凑型飞秒激光系统，具有交钥匙操作和高性价比设计。激光头尺寸为77 X 155 X 600立方毫米，供应单元尺寸为134 X 483 X 600立方毫米。飞秒光纤激光器是多光子激发、神经科学、半导体检测、SGH成像和显微镜应用的理想选择。
FX-系列激光器模块和系统 EdgeWave 波长: 343 to 1030 nm
来自EdgeWave的FX系列是波长为343至1030 nm、功率为30至200 W、输出功率（脉冲）为30至200 W、脉冲能量为15至100 uJ、工作温度为15至35摄氏度的激光器。FX系列的更多细节可参见下文。
PX-系列激光器模块和系统 EdgeWave 波长: 266 to 1064 nm
EdgeWave的PX系列是一款波长为266至1064 nm、功率为20至400 W、输出功率（脉冲）为20至400 W、脉冲能量为200至1500 uJ、工作温度为15至35摄氏度的激光器。