定义
激光各种参数的波动，如光功率和相位。
由于量子噪声的各种影响和各种技术起源的波动，激光器的输出总是包含一些噪声。 有不同种类的激光噪声：
- 在单频激光器中，存在强度噪声（或幅度噪声）和相位噪声。 后者导致有限的激光线宽，并且与频率噪声密切相关。 它还限制了时间的连贯性。
- 在多种谐振器模式下工作的激光器中，由于模式跳动噪声和模式分区噪声（即谐振器模式上的功率分配波动），通常存在更强的强度噪声。 其中一种模式下的光功率波动可能远大于总功率。
- 锁模激光器表现出其他类型的噪声，例如脉冲时间位置的噪声（→定时抖动）、中心频率的噪声、脉冲持续时间和啁啾。 对于谐波模式锁定，还存在所谓的超模噪声。
- 任何激光器都可能表现出光束指向波动。
激光噪声的起源
激光噪声的起源可分为两类：
- 量子噪声，特别是与增益介质中的自发发射相关的量子噪声
- 技术噪声，例如泵源的过度噪声、激光谐振器的振动或温度波动引起的
激光噪声的影响
激光噪声对于许多激光应用都很重要。 一些例子是：
- 高精度光学测量，例如频率计量、精密激光光谱或干涉测量，需要低强度和相位噪声。
- 光纤通信系统可实现的数据传输速率通常受到激光器和放大器噪声的限制。
- 对于精确的激光材料加工，通常需要将光束指向波动和脉冲能量变化降至最低。
图1：固态激光器的强度噪声光谱。
降噪方法
激光噪声可以通过多种方式降低：
- 例如，可以通过提高腔内功率水平、最小化光损耗和增加谐振器长度来降低量子噪声。
- 可以减少技术噪声影响，例如通过构建稳定的激光谐振器、稳定设置的温度或使用低噪声泵浦源。
- 可以优化激光参数，使激光对某些噪声影响的反应不那么强烈。
- 可以抑制跳模，例如使用光学滤光片。
- 有各种主动或被动技术可用于稳定激光。
有效降噪的先决条件是，除了确定激光器对噪声影响的灵敏度的参数外，最令人不安的噪声的来源是已知的。 根据具体情况，减少噪声影响自身或激光灵敏度可能更有效。
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