단일 모드 레이싱 :
경우에 따라, 미세 이동성의 슈퍼 모드 공명 중 하나가 지배적이되고 다른 모드에 비해 자극 된 방출에 대한 낮은 임계 값을 나타낸다. 이것은 지배적 모드의 주파수에서 우선적 증폭 및 빛의 방출로 이어져서 단일 모드 레이싱을 초래합니다. 이 동작은 캐비티 설계 및 재료 특성이 특정 모드를 선호하거나 펌핑 조건이 해당 모드를 선택적으로 자극 할 때 발생할 수 있습니다.
단일 모드 레이싱에서 출력 방출 스펙트럼은 우세 모드의 파장을 중심으로 한 좁은 피크를 보여줍니다. 레이저는 단일 세로 모드로 작동하여 높은 스펙트럼 순도 및 일관성을 제공합니다.
이중 모드 레이싱 :
다른 조건에서, 미세 이동성의 둘 이상의 수퍼 모드가 레이싱 임계 값에 동시에 도달 할 수있다. 이로 인해 두 개의 뚜렷한 방출 라인이 출력 스펙트럼에 나타납니다. 레이싱 모드는 공동 설계 및 재료 특성에 따라 더 큰 파장 차이에 의해 밀접하게 간격을 두거나 분리 될 수 있습니다.
이중 모드 레이싱은 공진 주파수가 매우 가까운 특정 슈퍼 모드의 거의 방향성 특성으로 인해 발생할 수 있습니다. 이로 인해 여러 모드에서 동시 인구 역전 및 방출이 자극 될 수 있습니다. 이중 모드 레이싱에 기여할 수있는 또 다른 요인은 각각 다른 모드를지지하는 마이크로 캐비티 내에서 다중 게인 영역의 존재입니다.
이중 모드 레이싱에서, 출력 방출 스펙트럼은 두 모드의 레이싱 파장에 해당하는 2 개의 별개의 피크를 나타낸다. 특정 응용 프로그램에 따라 듀얼 모드 레이싱은 바람직하지 않거나 유익 할 수 있습니다. 경우에 따라 단일 모드 작동을 달성하기 위해 모드 중 하나를 억제해야 할 수도 있지만, 다른 시나리오에서는 파장 세분화 멀티플렉싱 또는 조정 가능한 레이저와 같은 특정 목적으로 듀얼 모드 레이싱을 활용할 수 있습니다.
단일 모드와 듀얼 모드 레이싱 사이의 전환은 공동 형상, 재료 게인 특성, 펌핑 조건 및 외부 피드백 또는 상호 작용의 존재와 같은 다양한 요인에 의해 영향을받을 수 있습니다. 이들 파라미터를 신중하게 설계하고 제어함으로써 슈퍼 모드 마이크로 캐비티에서 원하는 레이싱 거동을 달성 할 수있다.
