多模激光器和單模激光器的區別

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在眾多的激光器產品中，有兩種激光器比較常見，那就是多模激光器和單模激光器。

那么多模激光器和單模激光器有什么區別嗎？

多模激光器是什么激光器？

多模激光器是一種能夠同時產生兩個或多個橫向模式（transverse modes）的激光器。在激光物理學中，模式是指激光諧振腔內可以穩定存在的光場分布。每個模式對應著不同的光場強度分布以及相位關系。

單模激光器是什么激光器？

單模激光器是一種設計用來只產生單一橫向模式（通常是基模）和單一縱向模式的激光器。這意味著它的輸出光束具有非常高的空間相干性，通常呈現出理想的高斯分布。

多模激光器和單模激光器的區別？

多模激光器和單模激光器的主要區別在于它們輸出光束的模式數量、光束質量以及適用的應用領域。

一、模式數量不同

單模激光器：只產生一個橫向模式（通常是基模）和單一縱向模式，這導致非常高的空間相干性和時間相干性。

多模激光器：能夠同時產生多個橫向模式，這些模式在空間分布上不同，導致輸出光束由多種模式組成。

二、光束質量不同

單模激光器：提供高質量的光束，具有高斯型強度分布，能量集中度很高，發散角小，容易聚焦成極小的光斑。

多模激光器：由于存在多個模式，光束質量相對較低，光強分布不如單模激光均勻，可能會有較高的發散角，不容易形成非常集中的光斑。

三、輸出功率不同

單模激光器：通常提供的總輸出功率較低，但單位面積上的能量密度可以非常高。

多模激光器：可以實現更高的總輸出功率，適合需要大功率的應用場合。

四、應用領域不同

單模激光器：適用于對光束質量和穩定性要求很高的場合，如精密測量、光學通信、生物醫學成像、科學研究等。

多模激光器：適用于不需要特別高質量光束的應用，比如材料加工（切割、焊接）、表面處理等領域，其中高功率比光束質量更為重要。

五、設計特點不同

單模激光器：為了維持單模運行，使用較小的纖芯直徑或更嚴格的諧振腔設計來限制模式的數量。

多模激光器：采用較大的纖芯直徑或其他設計以支持更多模式的存在，并且可能包含一些特殊的結構來控制模式之間的相互作用。

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