在談到單縱模與多縱模有何區(qū)別時，首先要理解，“縱模”的模式分布圖（即頻譜圖），橫軸的物理量是頻率，即“縱?！贝砹祟l率，單縱模就是指只有一個中心頻率。

單縱模激光器又叫單頻激光器，特點是輸出的激光模式既滿足單橫模又滿足單縱模，其諧振腔內部只有單一縱模進行震蕩，并且輸出光強呈現高斯分布。除了激光本身良好的單色性和方向性外，單頻激光器擁有普通激光器難以達到的相干長度長、譜線寬度窄的特點，而多縱模的激光器就是多個縱模，光譜線寬比較寬。

單縱模激光器相比于多模運轉的激光器，不僅具有穩(wěn)定性強、光束質量好等優(yōu)點，而且其輸出譜線窄、具有良好的相干性，在鈉導星技術、多普勒測風雷達、光通信、精密測距、引力波探測、非線性光學、工業(yè)以及國防等領域發(fā)揮著重要的作用。其中，固體單縱模激光器具有工作波長范圍寬、功率拓展性強等優(yōu)點，得到了廣泛的關注和應用。然 而，對固體激光器而言，實現穩(wěn)定的單縱模運轉，需要根據不同的工作條件采取不同的縱模選擇技術。

短腔法

對于一個固定參數的諧振腔，腔內能諧振的縱模是確定的，其縱模間隔與腔長成反比關系。激光器運轉時，由于縱模之間的競爭，只有增益帶寬內的縱模更容易保留下來，輸出激光的縱模數量可用增益線寬與縱模間隔的比值來描述。因此，縮短腔長增大相鄰縱模之間的間隔能夠使有效帶寬之內只存在一個縱模，是最直接的實現單縱模運轉的方法。常見選模技術包括增強模式競爭的短腔法、F-P標準具法、消除空間燒孔效應的單向環(huán)形腔法、扭擺模腔法以及使用色散腔的體布拉格光柵法。

標準具法

在諧振腔內插入標準具選模的方法，與短腔法在原理上有些類似，都是使得有效增益帶寬范圍內只起振一個縱模。區(qū)別在于標準具法是利用標準具的窄線寬透射譜，增大其他縱模的損耗，其他縱模因透射率小而在模式競爭過程中被濾除，從而實現單縱模運轉。而且通過對標準具的角度以及溫度的控制，還可獲得可調諧輸出。

單向環(huán)形腔法

理論上，諧振腔中的模式競爭會使主振蕩模能夠在腔內以單縱模狀態(tài)振蕩。但實際的激光器中，由于腔內光場是駐波場，受空間燒孔效應的影響，反轉粒子數也會在空間中不均勻分布。當主振蕩模的波腹與其他縱模的波節(jié)有效重合時，兩縱?？赡軙诓煌臻g處發(fā)生振蕩。將諧振腔設計成單向運轉的環(huán)形腔，腔內行波場可有效避免空間燒孔效應帶來的影響，實現單縱模運轉。單向環(huán)形腔的代表性結構就是非平面環(huán)形腔（NPRO）。

扭轉模腔法

扭擺模腔法同樣可消除空間燒孔效應帶來的影響。扭擺模腔法是將光經過起偏器后，通過放置在晶體兩端的1/4波片，兩波片快軸相互垂直，使得增益介質內部光場呈現均勻分布，抑制多縱模消耗反轉粒子數，因此從根本上消除空間燒孔效應。

體布拉格光柵法

體布拉格光柵濾光也是一種可供選擇的實現單縱模的方案。體布拉格光柵作為濾光元件，有著極好的光學性能，能夠在特定的波長或波段實現高反射，有良好的光譜選擇性和角度選擇性。

種子注入技術

直接通過振蕩器產生單縱模輸出的方法，輸出功率普遍較低，為得到高功率或大能量的單縱模輸出，需要在原有的性能基礎上進行光放大，可通過種子注入技術來實現。
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