在光通信、精密光譜、生物傳感與量子技術等前沿領域，可調諧激光器能夠精準輸出固定波長的單色光，并在寬譜范圍內連續調色。其復雜而精密的內部結構，是實現波長靈活操控的物理基石。深入了解可調諧激光器核心部件的功能與特點，才能真正駕馭它。
1、增益介質
作為激光產生的核心，增益介質決定激光的基本波長范圍。常見類型包括半導體材料（如InP、GaAs）、摻雜光纖（如摻鉺、摻鐿）或固體晶體（如鈦寶石）。其特點在于能通過電泵浦或光泵浦激發電子躍遷，實現粒子數反轉，為激光提供初始光放大能力。
2、諧振腔
諧振腔由兩個或多個反射鏡構成，形成光反饋回路。在可調諧激光器中，腔體常集成波長選擇元件，如法布里-珀羅（F-P）標準具、衍射光柵或微環諧振器。這些元件如同“光譜篩子”，僅允許特定波長的光在腔內共振放大，其余波長則被抑制，從而實現波長選擇。
3、波長調諧機構
機械調諧：通過壓電陶瓷（PZT）微調光柵角度或腔長，實現納米級波長步進，精度高但速度較慢。
電流/溫度調諧：改變半導體激光器的注入電流或溫度，微調能帶結構，適用于窄范圍快速調諧。
電光/熱光調諧：在集成光路中利用電場或熱效應改變波導折射率，實現高速、小型化調諧。
4、控制與反饋系統
現代可調諧激光器配備精密的電子控制系統，集成波長鎖定器（如波長計或參考氣體吸收池），實時監測輸出波長，并通過閉環反饋調節調諧機構，確保波長長期穩定，精度可達±0.01nm。
5、輸出耦合器
位于諧振腔一端的部分反射鏡或耦合器，負責將腔內積累的激光能量以可控比例輸出。其透射率需精確設計，平衡腔內增益與輸出功率，確保高效穩定的光束輸出。
6、隔離與穩頻裝置
內置光學隔離器防止反射光干擾激光器穩定性；溫度控制模塊（TEC）則維持核心元件恒溫，避免環境波動影響波長精度。
更新時間：2025-11-03
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