半导体激光器可连续调节的清晰脉冲光输出

在常规激光器中，其发光光谱由光学谐振腔的物理尺寸决定，只能在特定频率上产生一系列离散的纵模，导致可调谐范围存在明显空缺，且脉冲重复率固定不变。这严重限制了激光器在需要高度光谱或时间可调性的实验与应用（如高精度光谱分析）中的使用。本文通过创新性设计，研制出一种单片集成的半导体激光器（基于量子级联结构），无需改变光学腔本身，仅利用外部微波信号对整个激光腔进行时空同步的增益调制，成功诱导出腔内锁模脉冲，并实现了对这些脉冲群速度的连续调控。结果，在输出端：时域上产生重复频率可在4 GHz至16 GHz之间连续调节的相干脉冲序列；频域上则生成模式间距（即相邻谱线间隔）同样连续可调的光频梳。该技术彻底摆脱了传统激光器因腔长固定而导致的调谐僵化问题，为芯片级全可调激光器和光频梳开辟了新路径，有望显著提升其在基础物理研究、高分辨率光谱学、双光梳光谱测量等众多领域的实用性与灵活性。