Principio della larghezza della linea laser

LaserPuò essere diviso in laser liquido, laser a gas e laser solido in base al mezzo della generazione laser. Il laser a semiconduttore più comune è una specie di laser a stato solido.Laser a semiconduttore sono diodi elettricamente guidati.

Il laser ha molti parametri, ma i principali parametri tecnici includono: lunghezza d'onda, potenza di uscita, tensione di lavoro, larghezza della linea, lunghezza della linea, formato forma, angolo di divergenza laser, modalità spot, modalità di modulazione, conosce solo questi principali parametri tecnici, possiamo Scegli il laser di cui abbiamo bisogno.

Laser Linewidth, la larghezza completa della mezza altezza dello spettro emessa dalla fonte laser, cioè la larghezza tra le due frequenze corrispondenti alla mezza altezza del picco (a volte anche 1 / e). La luce dal laser, vibrazione laser, ci saranno una o più modalità longitudinali, la gamma di frequenze di ciascuna modalità longitudinale è la larghezza della linea laser. Si noti che la larghezza della frequenza di ciascuna modalità longitudinale e l'intervallo tra le modalità longitudinali sono due concetti diversi. L'intervallo di modalità longitudinale è la differenza tra le frequenze centrali di due modalità longitudinali adiacenti.

Il laser Linewidth è determinato dal fattore di qualità del risonatore, maggiore è il fattore di qualità della cavità, il più stretto del laser Linewidth. Dopo aver considerato il guadagno del supporto laser, il limite teorico del lindido del laser è determinato dalla radiazione spontanea del supporto del guadagno. Ad esempio, per HE-NE, il limite teorico del Linewidth è circa l'ordine di 10 ^ -3Hz.

La Linewidth è principalmente influenzata dall'emissione spontanea di atomi eccitati o ioni, rumore di fase, vibrazione meccanica e jitter a temperatura del risonatore. Più piccola è la larghezza della linea, maggiore è la purezza spettrale, cioè, migliore è il monocromio del laser. I laser con tali caratteristiche di solito hanno pochissimo rumore di fase o frequenza e molto poco rumore di intensità relativa. Allo stesso tempo, più piccola è la larghezza della linea del laser, più forte è la coerenza, che viene mostrata come una lunghezza di coerenza estremamente lunga.

A causa della limitazione della linea di guadagno naturale del materiale di lavoro laser, l'output del laser Linewidhia stretto non può essere realizzato direttamente dal tradizionale oscillatore stesso. Per realizzare il funzionamento del laser Linewidth-Linewidth, è solitamente necessario utilizzare filtri, grattings e altri dispositivi per limitare o selezionare il modulo longitudinale nello spettro di guadagno e aumentare la differenza di profitto netto tra ciascuna modalità longitudinale in modo che ci siano a Poche o anche solo un'oscillazione della modalità longitudinale nel risonatore laser. In questo processo, è spesso necessario controllare l'influenza del rumore sull'uscita laser per ridurre al minimo l'ampliamento dello spettro causato da vibrazione e variazione della temperatura nell'ambiente esterno; Allo stesso tempo, può anche essere combinato con l'analisi della densità spettrale del rumore di fase o della frequenza per comprendere la fonte del rumore e ottimizzare la progettazione del laser, per ottenere una stabile output della laser Linewidth.