Principio de ancho de línea láser

LáserSe puede dividir en láser líquido, láser de gas y láser sólido de acuerdo con el medio de la generación láser. El láser semiconductor más común es un tipo de láser de estado sólido.Láseres semiconductores Son diodos accionados eléctricamente.

Laser tiene muchos parámetros, pero los principales parámetros técnicos incluyen: longitud de onda, potencia de salida, voltaje de trabajo, ancho de línea, longitud de línea, tamaño de forma, ángulo de divergencia láser, modo de mancha, modo de modulación, solo conoce estos principales parámetros técnicos, podemos Elige el láser que necesitamos.

Ancho láser, el ancho total de la mitad altura del espectro emitido por la fuente del láser, es decir, el ancho entre las dos frecuencias correspondientes a la mitad altura del pico (a veces también 1 / E). Luz desde el láser, la vibración láser, habrá uno o más modos longitudinales, el rango de frecuencia de cada modo longitudinal es el ancho de la línea láser. Tenga en cuenta que el ancho de frecuencia de cada modo longitudinal y el intervalo entre los modos longitudinales son dos conceptos diferentes. El intervalo de modo longitudinal es la diferencia entre las frecuencias centrales de dos modos longitudinales adyacentes.

El ancho de línea láser está determinado por el factor de calidad del resonador, mayor será el factor de calidad de la cavidad, el ancho de línea láser. Después de considerar la ganancia del medio láser, el límite teórico del ancho de línea del láser está determinado por la radiación espontánea del medio de ganancia. Por ejemplo, para HE-NE, el límite teórico del ancho de línea es aproximadamente del orden de 10 ^ -3Hz.

El ancho de línea se ve afectado principalmente por la emisión espontánea de átomos excitados o iones, ruido de fase, vibración mecánica y jitter de temperatura del resonador. Cuanto más pequeño sea el ancho de la línea, mayor será la pureza espectral, es decir, mejor será el monocromo del láser. Los láseres con tales características generalmente tienen muy poca fase o ruido de frecuencia y muy poco ruido de intensidad relativa. Al mismo tiempo, el ancho de línea más pequeño del láser, cuanto más fuerte es la coherencia, que se muestra como una longitud de coherencia extremadamente larga.

Debido a la limitación del ancho de línea de ganancia natural del material de trabajo láser, la salida del láser de ancho de línea estrecho difícilmente puede ser realizado directamente por el propio oscilador tradicional. Para darse cuenta del funcionamiento del láser de ancho de línea estrecha, generalmente es necesario usar filtros, rejillas y otros dispositivos para limitar o seleccionar el módulo longitudinal en el espectro de ganancia y aumentar la diferencia de ganancias netas entre cada modo longitudinal para que haya un Pocos o incluso una sola oscilación de modo longitudinal en el resonador láser. En este proceso, a menudo es necesario controlar la influencia del ruido en la producción del láser para minimizar la ampliación del espectro causada por la vibración y el cambio de temperatura en el entorno externo; Al mismo tiempo, también se puede combinar con el análisis de la densidad espectral de fase o ruido de frecuencia para comprender la fuente de ruido y optimizar el diseño del láser, para lograr una salida láser de ancho de línea estrecha estable.