文中将两个激光物理概念“激光回馈效应”和“正交偏振激光”交叉结合,并向“纳米干涉技术”应用渗透产生新的结果。“激光回馈效应”(又称激光自混合效应)是激光器的十分重要的物理现象,当激光器输出光束被前进路程上的反射面反射回激光内部时,这一现象总要发生。“偏振”也是大多数类型的激光器输出光束的特性。腔内有量子阱、布儒斯特窗、双折射元件等偏振机制或元件时,激光器必是偏振输出。即使无此类元件,大多数类型激光器输出的每一个纵模(频率)也都是线偏振的,且相邻的两个纵模经常是正交偏振的。作者课题组发展了新类型的 HeNe 和 Nd:YAG 微片激光器:正交偏振激光器(双折射双频激光器)输出两个模(频率),模间隔可调且偏振态垂直。作者意识到,模(频率)间隔的改变(特别是很小的间隔)导致模竞争强度改变。还认识到,正交偏振特性正好可利用来研究这种改变:可用偏振分光镜将正交偏振激光束中的两正交模分开,以研究每个偏振态各自的特性和它们之间的相互作用。在研究之前,人们对外腔调谐的研究都是用一个反射镜将激光输出的光束的全部纵模(频率)反射回激光器。这就意味着不区分纵模多少及其间隔大小,不区别激光输出的偏振状态,不顾及激光频率之间的竞争。如果说以往是站在激光器外头研究回馈,研究是进入激光器内部研究回馈:由偏振器件将两正交偏振频率分开,研究每个偏振频率的回馈行为,研究它们之间的相互影响。作者课题组取得的主要发现点包括:(1)设计了(单模激光器腔调谐+PBS分开正交偏振两成分)的方法研究激光器模间作用、光强改变及偏振特性。(2)双折射双频激光器、M3弱反射并调谐:o、e 光强度曲线均为类正弦;两频频差小于200 MHz 时,o、e 曲线的位相差随频差变大而减小;两频频差大于200 MHz 时,o、e 曲线位相差为相对腔长和相对频率分裂量的乘积。(3)双折射双频激光器、M3中等反射率并调谐:o、e 光强度总是反向变化;一周期分为缓交换区和快交换区;两个等光强点:缓区的高于快区的。(4)单纵模激光器,M3高反射并欠准直,M3调谐:M3每位移λ/80,光强变化一个周期,即生成了纳米光条纹。(5)单纵模激光器,M3高反射并欠准直,M3调谐:M3每变向一次激光偏振态旋转90°—次。(6)外腔内有λ/4片、M3调谐:光强调制曲线倍频,即外腔长每变化λ/4,光强变化一个周期;曲线类似正弦全波整流;如波片快轴与光偏振方向平行或垂直,相邻周期偏振态正交;如波片快轴与激光器偏振方向夹45°角,偏振态不因 M3调谐而变。(7)波片置外腔、M3调谐,强度曲线上一种偏振态占据宽度和一个周期宽度之比等于双折射元件位相延迟。(8)双折射一塞曼双频激光器,M3调谐:单偏振回馈,o、e 光强调制曲线都为类正弦,变化趋势相反;双偏振回馈,o、e 曲线的相位差因 M3运动方向不同分别为π/2或3π/2。(9)Nd:YAG 双频激光器、M3调谐,M3反射率越大,光强调制越深;频差是外腔自由光谱区1/2的偶数倍,调制深度最小;奇数倍时,调制深度最大。(10)用“任意位相差波片外腔、M3调谐:强度曲线上一种偏振态占据宽度和一个周期宽度之比等于双折射元件的位相延迟”的原理已制成新的波片测量仪,其具有高精度和可在位测量的特点。