?外腔半導(dǎo)體激光器在縱模模式、激光線寬、調(diào)諧范圍、波長穩(wěn)定度等方面具有突出優(yōu)點,在光頻標(biāo)、高分辨光譜、原子物理學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。激光器的線寬作為一個很重要的指標(biāo),一直受到了人們的關(guān)注。在本文中,利用棱鏡擴束的新方案被提出用于外腔半導(dǎo)體激光器線寬的壓窄。最開始介紹了激光二極管的基本工作原理,分析了半導(dǎo)體二極管外腔對線寬壓窄的作用,同時介紹了光柵作用下連續(xù)可調(diào)等理論,隨后對棱鏡擴束原理與色散壓窄線寬進(jìn)行了研究,并設(shè)計和搭建了基于棱鏡擴束的光柵外腔半導(dǎo)體激光器,給出了設(shè)計方案和機械圖紙,并完成了加工和組裝。建立了激光器一般主動穩(wěn)頻的數(shù)學(xué)模型,對穩(wěn)頻模型進(jìn)行了仿真,通過雙重PID控制改進(jìn)了穩(wěn)頻鎖定方案,實現(xiàn)了激光器的長時間鎖定。對激光器的一般性能進(jìn)行了數(shù)據(jù)記錄,得到了注入電流、控溫溫度、激光功率、輸出波長四個參量之間的關(guān)系。最后利用拍頻實驗與自外差實驗,對比了改進(jìn)型的激光器與原有激光器之間的輸出激光線寬,進(jìn)一步證實了棱鏡擴束對外腔半導(dǎo)體激光器壓窄線寬的貢獻(xiàn)。具體包括以下幾個方面:1.概述了外腔半導(dǎo)體激光器的工作原理。首先分析了激光二極管激發(fā)激光的機理,通過對二極管內(nèi)腔與擴展外腔的理論分析和計算,介紹了外腔在調(diào)諧和線寬壓窄中的貢獻(xiàn),然后通過對光柵基本方程的介紹,分析了其一般的調(diào)諧過程,