中文：模式竞争；英文：mode competition

短HeNe激光器的模式竞争任何给定纵模下的输出功率不会以平滑（高斯）方式变化的主要原因是模式竞争。如果没有模式竞争，增益不会饱和并且所有模式增益都相同。因为不同的激光模式共用处于激发态的原子，所以它们会争夺这些原子。当仅存在2或3种模式时，这一点最为显着，因为每种模式都占总输出功率的很大一部分。因此，极化输出功率曲线的包络线的形状一定是非高斯的。而一旦理解了模式竞争的规律就能更好的理解输出功率曲线的形状：1个模式：在模式扫描期间，输出功率将平滑地变化，大致遵循高斯氖增益曲线的轮廓（减去激光阈值）。真正的激光器在整个模式扫描过程中可以是单模的唯一方法是，腔体大约为10厘米或更小，或者有一种额外的 ...

成谐振。经过模式竞争，一级衍射光模式得到放大，其他振荡模式得到抑制，激光器实现单模输出。图3 两种典型衍射光栅型外腔半导体激光器结构示意图（a）Littrow结构（b）Littman-Metcalf结构Littrow光栅外腔结构和Littman光栅外腔结构都有各自的优缺点，一般而言Littrow光栅外腔结构相对简单，体积小，成本低，但衍射出去的零级光束的方向随光栅角度的改变而变化，使用起来不方便；Littman光栅结构的零级输出光光束方向是固定不变的，并且它的一级衍射光在光路中衍射了两次，激射谱线宽度变的更窄，但是平面镜只把一级衍射光反射了回来，因此在同样的条件下Littman光栅结构的输出功 ...

匀谱线展宽和模式竞争。DMD空间光调制器是可考虑实现功能的器件。图1 DMD微镜阵列中的两个微镜工作方式用DMD在c波段调谐多波长。DMD选择16个波长波段，然后耦合成独立的EDF环，因此波长之间不存在模式竞争。在DMD上的倾斜微镜衍射行为与二维闪耀光栅相似，因此可以通过控制DMD衍射效率来改变这些输出波长之间的功率分布。波长相关的可变光衰减器和光滤光器的DMD性能实验研究发现在没有附加器件的情况下，通过调整DMD反射模式，可以有效地抑制光纤环中的模式竞争、具有波长间距可调和多波长切换特性。图2 由EDFA发射的放大自发辐射(ASE)光谱经过光纤耦合器、环形器、准直器，然后进入体光学系统的衍射 ...

腔内部会发生模式竞争，虽然各模式的频率不同，但使用相同的反转粒子数，因此在均匀加宽的激光器中，满足阈值条件的纵模在振荡过程中相互竞争，导致只有相对靠近中心频率的纵模取胜，而其他模式都被抑制。而跳模正是因为模式竞争而引发的。如下图所示，在图（a）中νq相比νq+1更靠近中心频率ν0，因此在模式竞争中νq取胜，激光器输出激光频率即为νq。但是由于半导体激光器的输出频率受到温度以及腔长的影响，当腔内温度升高，放电管热膨胀，粘在放电管两端的反射镜片距离增加，即腔长变长，而纵模的频率由如下公式决定：因此当腔长L变长后，频率整体向低频方向移动，如图（b）所示，此时由于νq+1相比νq更靠近中心频率ν0，对 ...

一个高阶纵向模式竞争，当MEMS电流高于27mA时，纵向模式zui终在1524nm处开始激光。排放峰值随加热功率的变化如图4(b)所示。依赖于Lair的发射波长λ与加热功率P热成正比，也与调谐电流Imems的平方成正比：其中，Rmems=40Ω为MEMS电极的欧姆电阻。由于工艺相关问题，ARC部分蚀刻。因此，激光器无法调谐到整个FSR，该MEMS VCSEL的FSR为94nm。值得一提的是，FSR可以通过进一步减小牺牲层的厚度来提高，从而使半VCSEL和MEMS DBR之间的初始气隙变小。光输出功率(P)和电压(V)随激光电流（IL）的变化如图5所示。发射波长调谐到1550nm，发射光耦合到标 ...