Conoscenza professionale

Qual è la larghezza della linea laser?

2021-06-17
Larghezza della linea laser, l'intera larghezza a metà massimo dello spettro di emissione della sorgente di luce laser, ovvero la metà dell'altezza del picco (a volte 1/e), che corrisponde alla larghezza tra le due frequenze.
La luce viene emessa dal laser. Dopo che il laser oscilla, vengono generate una o più modalità longitudinali e l'intervallo di frequenza di ciascuna modalità longitudinale è la larghezza della linea del laser. Si noti che l'ampiezza di frequenza di ciascuna modalità longitudinale e l'intervallo tra le modalità longitudinali sono due concetti diversi e l'intervallo di modalità longitudinale è la differenza tra le frequenze centrali di due modalità longitudinali adiacenti. La larghezza di linea del laser è determinata dal fattore di qualità della cavità. Maggiore è il fattore di qualità della cavità, minore è la larghezza della linea del laser. Dopo aver considerato il guadagno del mezzo laser, il limite teorico della larghezza di riga del laser è determinato dall'emissione spontanea del mezzo di guadagno. Ad esempio, per He-Ne, il limite teorico della larghezza di linea è di circa 10^-3Hz. Naturalmente, ci sono vari meccanismi di ampliamento della larghezza di linea nei laser reali, in modo che la larghezza di linea del laser generalmente non raggiunga il suo limite teorico. Ad esempio, per He-Ne, la frequenza modale causata da una variazione di temperatura di 0,01 gradi
La deriva della frequenza è di circa 0,1 MHz, la larghezza effettiva della linea laser di He-Ne può raggiungere 1 MHz e la larghezza della linea dei laser a stato solido può raggiungere circa 1 angstrom.
Informazioni sulla larghezza di linea del guadagno del laser CO2 di Access Laser e sulla larghezza di linea spettrale
Guadagno larghezza di linea: la gamma di frequenza delle molecole di CO2 dipende principalmente dalla composizione del gas del laser. Per Access Laser, varia da 100 MHz a 250 MHz.
Larghezza della linea laser: l'effettiva gamma di frequenza di uscita del laser è determinata dalla temperatura del gas del laser, dal risonatore ottico e dalla modalità di lavoro del laser. Per i laser stabilizzati Access Laser, come Lasy-3S, Lasy-4S, Merit-S e Lasy-20S, la larghezza della linea spettrale può raggiungere i 100 kHz o addirittura ridursi in qualsiasi momento.
Il laser stabile sviluppato da Access Laser Company ha molti spettri con un intervallo di circa 0,02μm. Ciascuna forma dello spettro è simile alla curva rossa nella figura sopra.
Quando il laser viene emesso, verrà selezionata una delle linee spettrali. La radiazione laser avrà una larghezza della linea spettrale Δω, come la distanza tra la metà della larghezza massima mostrata nella curva. Quando l'uscita laser è stabile, rimarrà all'interno di un intervallo di linee spettrali per diverse ore.
La frequenza di eccitazione del laser stabile andrà alla deriva di diversi MHz ogni 5-10 minuti nella posizione esatta della larghezza di linea del guadagno, ma è inferiore a 100 kHz in qualsiasi momento.
Se il laser non funziona in modalità CW, la larghezza della linea spettrale del laser (curva blu) può essere notevolmente ampliata, ma deve essere modulata modificando il duty cycle con un segnale PWM.
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