Lazer çizgi genişliği prensibi

LazerLazer üretimi ortamına göre sıvı lazer, gaz lazer ve katı lazere ayrılabilir. En yaygın yarı iletken lazer bir tür katı hal lazerdir.Yarı iletken lazerlerElektrikle çalışan diyotlardır.

Lazer çok sayıda parametreye sahiptir, ancak ana teknik parametreler şunlardır: dalga boyu, çıkış gücü, çalışma voltajı, çizgi genişliği, hat uzunluğu, şekil boyutu, lazer sapma açısı, spot modu, modülasyon modu, sadece bu ana teknik parametreleri biliyoruz, ihtiyacımız olan lazeri seçebiliriz.

Lazer çizgi genişliği, lazer kaynağı tarafından yayılan spektrumun yarım yüksekliğinin tam genişliği, yani, zirve yarı yüksekliğine karşılık gelen iki frekans arasındaki genişlik (bazen de 1/ E). Lazerden ışık, lazer titreşimi, bir veya daha fazla boyuna mod olacak, her boyuna modun frekans aralığı lazer çizgi genişliğidir. Her uzunlamasına modun frekans genişliğinin ve uzunlamasına modlar arasındaki aralığın iki farklı kavram olduğunu unutmayın. Uzunlamasına mod aralığı, iki bitişik uzunlamasına modun merkezi frekansları arasındaki farktır.

Lazer çizgi genişliği, resonatörün kalite faktörü, boşluğun kalite faktörü ne kadar yüksek olursa, lazer çizgi genişliğini daraltır. Lazer ortamının kazanımını göz önünde bulundurduktan sonra, lazerin çizgi genişliğinin teorik sınırı, kazanç ortamının spontan radyasyonu tarafından belirlenir. Örneğin, he-Ne için, çizgi genişliğinin teorik sınırı 10 ^-3Hz sırasıdır.

Çizgi genişliği esas olarak heyecanlı atomların veya iyonların, faz gürültüsünün, mekanik titreşimin ve resonatörün sıcaklık titreşiminden etkilenir. Çizgi genişliği ne kadar küçükse, spektral saflık ne kadar yüksek olursa, lazerin tek renkli olması o kadar iyidir. Bu özelliklere sahip lazerler genellikle çok az faz veya frekans gürültüsüne ve çok az nispi yoğunluk gürültüsüne sahiptir. Aynı zamanda, lazerin çizgi genişliği daha küçük, son derece uzun bir tutarlılık uzunluğu olarak gösterilen tutarlılık daha güçlüdür.

Lazer çalışma malzemesinin doğal kazanç çizgi genişliğinin sınırlaması nedeniyle, dar çizgi genişliğindeki lazerin çıkışı doğrudan geleneksel osilatörün kendisi tarafından gerçekleştirilebilir. Dar çizgi genişliğindeki lazerin çalışmasını gerçekleştirmek için genellikle filtreler, ıztings kullanmak gerekir. Ve diğer cihazlar, kazanç spektrumundaki uzunlamasına modülü sınırlamak veya seçmek ve her uzunlamasına mod arasındaki net kar farkını arttırmak için lazerde birkaç veya hatta sadece bir uzunlamasına mod salınımı vardır. Resonatör. Bu süreçte, dış ortamda titreşim ve sıcaklık değişikliğinin neden olduğu spektrum genişlemesini en aza indirmek için lazer çıkışı üzerindeki gürültüyü kontrol etmek genellikle gereklidir; Aynı zamanda, Aynı zamanda gürültü kaynağını anlamak ve kararlı dar çizgi genişliği lazer çıkışı elde etmek için lazer tasarımını optimize etmek için faz veya frekans gürültüsü spektral yoğunluğunun analizi ile birleştirilebilir.