シングルモードレーシング：
場合によっては、微発性のスーパーモード共鳴の1つが支配的になり、他のモードと比較して刺激された放射のしきい値が低くなります。これにより、優先的な増幅と優先モードの周波数での光の放出が発生し、シングルモードのレーシングが生じます。この動作は、キャビティの設計と材料の特性が特定のモードを支持するとき、またはポンプ条件がそのモードを選択的に励起するときに発生する可能性があります。
シングルモードのレーシングでは、出力放射スペクトルは、ドミナントモードの波長を中心とした狭いピークを示しています。レーザーは単一の縦方向モードで動作し、高いスペクトル純度とコヒーレンスを提供します。
デュアルモードレーシング：
異なる条件下では、縮図中の2つ以上のスーパーモードがレージングしきい値に同時に到達する可能性があります。これにより、デュアルモードのレーシングが発生し、出力スペクトルに2つの異なる排出ラインが表示されます。レースモードは、空洞の設計と材料特性に応じて、より大きな波長の違いによって密接に間隔を置くか、分離することができます。
デュアルモードのレージングは、特定のスーパーモードのほぼ脱脱脂の性質のために発生する可能性があり、その共鳴周波数が非常に近い場合があります。これにより、複数のモードでの集団反転と刺激放出が生じる可能性があります。デュアルモードのレーシングに寄与するもう1つの要因は、微小局所内に複数のゲイン領域が存在することであり、それぞれが異なるモードをサポートしています。
デュアルモードのレーシングでは、出力発光スペクトルは、2つのモードのレーシング波長に対応する2つの異なるピークを示します。特定のアプリケーションに応じて、デュアルモードのレーシングは望ましくないか有益です。場合によっては、シングルモード操作を達成するためにモードの1つを抑制する必要がある場合がありますが、他のシナリオでは、波長分割マルチプレックスや調整可能なレーザーなどの特定の目的にデュアルモードレーシングを使用できます。
シングルモードとデュアルモードのレーシング間の遷移は、キャビティジオメトリ、材料ゲイン特性、ポンプ条件、外部フィードバックまたは相互作用の存在など、さまざまな要因によって影響を受ける可能性があります。これらのパラメーターを慎重に設計および制御することにより、スーパーモードのマイクロキャビティで望ましいレーシング挙動を達成することができます。
