光頻梳種子源研究

激光器種子源的穩定性，本質是其輸出激光關鍵參數（波長、功率、相位、脈沖時序等）在時間與環境變化中的抗干擾能力，直接決定下游激光系統能否持續輸出符合要求的激光信號。從影響因素來看，環境波動是主要干擾源：溫度變化會導致增益介質（如半導體芯片、摻雜光纖）的折射率、帶寬發生偏移，例如半導體種子源溫度每波動 1℃，波長可能漂移 0.1-0.3nm，若未做溫控，會使后續放大激光的波長一致性下降，進而影響材料加工時的吸收效率或通信中的信號匹配度；振動則會破壞諧振腔（如固體種子源的鏡片間距、光纖種子源的光柵耦合狀態），導致輸出功率波動，常規要求種子源功率穩定性需＜1%（長期），否則放大后功率波動會被放大 10-100 倍，造成激光切割時的切口寬度不均、雷達測距時的精度偏差。半導體種子源具有體積小、效率高和壽命長等優點，在通信和消費電子領域有著廣泛的應用。光頻梳種子源研究

在激光器種子源的實際應用場景中，溫度穩定性和環境適應性至關重要。溫度的變化會對激光器種子源的性能產生影響。對于半導體激光器種子源，溫度升高可能導致其閾值電流增大，輸出功率下降，波長發生漂移。例如在戶外環境下，夏季高溫時，若半導體激光器種子源溫度穩定性不佳，用于激光測距的設備可能會出現測量誤差增大的情況。而固體激光器種子源在溫度變化時，增益介質的熱透鏡效應會發生改變，影響激光的光束質量與輸出功率。在一些極端環境下，如高海拔地區氣壓低、溫度低，或者在潮濕的海洋環境中，激光器種子源的環境適應性就顯得尤為重要。為提高溫度穩定性，常采用熱電制冷器等溫控裝置，實時調節種子源溫度。在增強環境適應性方面，對設備進行密封、防潮、抗振動設計等。只有確保激光器種子源具備良好的溫度穩定性和環境適應性，才能在各種復雜實際應用場景中穩定工作，保障激光系統的性能與可靠性。光纖飛秒種子源應用異步采樣飛秒種子源是一種高質量、高效率、高精度、易于控制的飛秒種子源。

在應用層面，高性能種子源是超快激光技術落地的前提：超快光譜學需＜50fs 的窄脈沖捕捉分子振動、電子躍遷等瞬態過程；飛秒激光眼科手術需穩定的 100fs 脈沖，避免脈寬過寬導致的組織熱損傷；而自由電子激光（FEL）等大科學裝置，更依賴種子源提供的高相干脈沖，實現 “種子注入放大” 以生成高亮度超短脈沖。當前技術瓶頸在于，高功率與超短脈寬的協同 —— 種子源功率提升易引發熱效應，破壞鎖模穩定性，因此需通過微結構散熱、主動溫控與鎖模反饋調節，實現 “窄脈寬、高功率、高穩定” 的三維優化，這也是超快激光種子源的重要研發方向。

紅外波段（760nm 以上）的覆蓋則依托多種增益介質協同發力：近紅外（760-2500nm）領域，摻鉺（Er3?）光纖種子源可輸出 1530-1565nm 波段，適配光通信的低損耗窗口；摻鐿（Yb3?）光纖 / 固體種子源覆蓋 1030-1080nm，是工業激光加工的重要波長。中紅外（2.5-25μm）則通過半導體量子級聯激光器（QCL）種子源實現，如 InGaAs/InAlAs 材料體系可輸出 3-5μm 波段，適用于環境監測（檢測溫室氣體 CO?、CH?）與紅外成像。遠紅外（25μm 以上）雖技術難度更高，但通過光學參量振蕩器（OPO）與種子源結合，也能實現特定波長輸出，用于天體物理觀測。飛秒激光種子源是一種高功率、高能量、高重復頻率的激光源。

電流 / 泵浦源的穩定性也至關重要。半導體種子源依賴驅動電流控制輸出，電流若存在毫安級波動，會直接引發功率抖動；固體 / 光纖種子源的光泵浦功率變化，則會影響粒子數反轉效率，導致脈沖能量不穩定。而相位噪聲作為隱性指標，會影響激光的時間相干性，例如在相干光通信中，相位噪聲過大會增加誤碼率，在激光干涉計量中則會降低測量精度。在實際應用中，穩定性的重要性因場景而異：工業激光加工需重點保證功率與波長穩定性，避免產品良率波動；激光雷達、量子通信則對相位穩定性和時序穩定性要求嚴苛，一絲偏差可能導致目標識別錯誤或量子態失真。因此，種子源通常需搭配多重穩控技術（如高精度溫控、防震結構、電流反饋調節、外腔穩頻），以確保激光輸出的可靠性與一致性，這也是高功率激光系統、精密光學設備性能達標的前提。脈沖激光器種子源的研究進展。廣東光梳頻種子源平均功率

光頻梳種子源的特點。光頻梳種子源研究

固體激光器以摻雜晶體或玻璃作為增益介質，如摻釹釔鋁石榴石（Nd:YAG）激光器，具有峰值功率高、光束質量好的特點，常用于激光加工、醫療手術等領域；釹玻璃激光器則在高能量脈沖激光系統中發揮重要作用。光纖激光器以摻雜光纖為增益介質，憑借全光纖結構，具備高光束質量、高轉換效率和良好的散熱性能，在通信、傳感和材料加工領域廣泛應用，例如在光纖通信中，能實現長距離、低損耗的信號傳輸。半導體激光器基于半導體材料的受激輻射原理，具有體積小、效率高、易于調制等優勢，是光通信、激光顯示和激光測距等領域的器件，如手機中的激光對焦功能就依賴半導體激光器實現。光頻梳種子源研究