定义
可以调整其输出波长的激光器。
可调谐激光器（替代拼写：可调谐激光）是发射波长可以调谐（即调整）（→波长调谐）的激光器。这种调谐通常在操作过程中是可能的，即它不仅意味着可以在工厂中永久设置某个波长。在某些情况下，可以实现非常宽的调谐范围（数百纳米），而在其他情况下，调谐只能在纳米的一小部分上实现。激光有时被称为波长捷变或频率捷变，当调谐可以高速完成时。
可调谐激光器通常以小发射带宽连续工作，尽管一些Q开关和锁模激光器也可以进行波长调谐。
调谐特性可以有很大不同：
- 有单频激光器，其中发射线宽非常窄，对应于非常明确的波长。其中一些激光器只能在很小的光学频率范围内连续调谐，而另一些可以在比激光谐振器的自由光谱范围大得多的频率范围内进行调谐。只有使用相对复杂的技术，才能在没有跳模的情况下实现大范围的调谐，即光学频率的不连续演变。
- 其他激光器同时在多个谐振器模式下工作，因此它们的光谱表现出几条甚至多条光谱线。在这种情况下，波长调谐通常只是意味着光谱的包络可以移动，但无法控制单个线路频率。
有一些激光器经过优化，使得输出波长可以周期性地快速扫描到很大的范围内。它们被称为波长扫描激光器，并在单独的百科全书文章中讨论。其中一些激光器不适合任意调谐，而仅适用于上述周期性模式。
请注意，还有其他类型的波长可调光源，例如光学参数振荡器和基于超连续体生成的光源。后者在辐射度方面受到更多限制，特别是光谱辐射，但可以覆盖非常宽的光谱范围。
广泛可调谐激光器
某些类型的激光器提供特别宽的波长调谐范围：
- 一些固态体激光器（见图1），特别是钛蓝宝石激光器和Cr：ZnSe和Cr：ZnS激光器，可以在近红外和中红外光谱区域调谐数百纳米。（一般来说，过渡金属掺杂激光增益介质提供比稀土掺杂激光增益介质更大的调谐范围，因为这种介质中涉及的电子与主体晶格的相互作用更强，参见振动激光器的文章。输出功率可以是数百毫瓦甚至几瓦。
- 染料激光器还允许宽带可调性。不同的染料可以覆盖非常宽的波长范围，例如在整个可见光区域。有用于激光光谱学的窄线宽染料激光系统（连续波或脉冲），也有产生飞秒脉冲的锁模染料激光器。
- 一些自由电子激光器可以覆盖非常宽的波长范围，并且通常在极端光谱区域。
图 1：可调谐固态体激光器的设置，例如使用Ti：蓝宝石激光晶体实现。棱镜对在空间上分散了不同的波长分量，因此可以使用可移动的狭缝将波长从最大增益的波长移开。
其他类型的激光器提供跨越几纳米到几十纳米的调谐范围：
- 稀土掺杂的光纤激光器，例如基于镱，通常可以在数十纳米，有时甚至超过100纳米的波长上调谐。大多数拉曼光纤激光器也具有宽带调谐的潜力。
- 一些稀土掺杂的激光晶体，通常掺杂镱，也允许体激光器的实质性调谐范围。例如钨酸盐、钒酸盐、Yb：男孩和 Yb：CALGO。
- 彩色中心激光器依赖于晶体中某些晶格缺陷的宽带增益，例如伽马辐照可以产生这些缺陷。但是，它们并未得到广泛使用。
- 大多数激光二极管可以通过改变结温在几纳米上调谐，但一些特殊类型，如外腔二极管激光器和分布式布拉格反射器激光器，可以通过额外的方法（如内腔衍射光栅）调谐到40纳米以上。
- 量子级联激光器也是广泛可调的中红外激光源。
对于其他激光器，可以进行一些微调，通常连续进行，没有模式跳跃：
- 一些紧凑型固态体激光器，如非平面环形振荡器（NPRO，MISERs）允许在其几千兆赫的自由光谱范围内进行连续调谐。调谐可以通过通过压电对激光晶体施加应力或通过改变晶体温度来完成。
- 对于某些单频激光二极管，例如通过改变驱动电流，也可以进行类似的微调。
对于各种光谱区域的宽带调谐，可以使用光学参数振荡器（OPO）。这些实际上不是激光器，但OPO光源有时仍包含在术语可调谐激光源中。
可调谐激光器的应用
波长可调谐激光源有许多应用，其中一些例子是：
- 在激光吸收光谱中，具有窄光学带宽的波长可调谐激光器可用于记录具有非常高频率分辨率的吸收光谱。在LIDAR系统中，激光可以被调谐到特定于要监测的某种物质的波长。
- 激光冷却的各种方法都需要在某种原子共振处或附近非常精确地调整激光波长。
- 调谐到原子共振也用于激光同位素分离。然后将激光调谐到特定的同位素，以便电离这些原子，然后用电场偏转它们。
- 可调谐激光器可用于器件表征，例如光子集成电路。
- 在具有波分复用功能的光纤通信中，可调谐激光器可以在特定通道的固定波长激光器之一发生故障的情况下用作备用激光器。尽管可调谐激光器的成本较高，但其使用可能是经济的，因为单个备用激光器可以在任何需要它的传输通道上工作。由于可调谐激光器的成本可能不比非可调谐激光器高得多，因此有时甚至可以在整个过程中使用可调谐激光器。
- 在光学频率计量中，通常需要将激光的波长稳定到一定的参考标准（例如，多通道气体池或光学参考腔）。例如，这可以通过电子反馈系统实现，该系统可自动调整激光波长。
- 一些干涉仪和光纤传感器受益于波长可调谐的激光源，例如，如果这样可以消除歧义或避免对光程长度进行机械扫描。
