Prinzip der Laser linie Breite

LaserKann in Flüssig laser, Gas laser und Feststoff laser nach dem Medium der Laser erzeugung unterteilt werden. Der gebräuchlich ste Halbleiter laser ist eine Art Festkörper laser.Halbleiter laserSind elektrisch angetriebene Dioden.

Laser hat viele Parameter, aber die wichtigsten technischen Parameter umfassen: Wellenlänge, Ausgangs leistung, Arbeits spannung, Linienbreite, Leitungs länge, Form größe, Laser divergenz winkel, Spot-Modus, modulation modus, kennen nur diese wichtigsten technischen Parameter, wir können den Laser wählen, den wir brauchen.

Laser linienbreite, die volle Breite der halben Höhe des Spektrums, das von der Laser quelle emittiert wird, das heißt, die Breite zwischen den beiden Frequenzen entsprechend der halben Höhe des Peaks (manchmal auch 1/ E). Licht vom Laser, Laser vibration, es wird einen oder mehrere Längs modi geben, der Frequenz bereich jedes Längs modus ist die Laser linien breite. Beachten Sie, dass die Frequenz breite jedes Längs modus und das Intervall zwischen den Längs modi zwei verschiedene Konzepte sind. Das Längs modus intervall ist die Differenz zwischen den zentralen Frequenzen zweier benachbarter Längs moden.

Die Laser linien breite wird durch den Qualitäts faktor des Resonators bestimmt. Je höher der Qualitäts faktor des Hohlraums ist, desto schmaler ist die Laser linien breite. Nach Berücksichtigung der Verstärkung des Lasermediums wird die theoretische Grenze der Linienbreite des Lasers durch die spontane Strahlung des Verstärkungs mediums bestimmt. Zum Beispiel liegt für he-Ne die theoretische Grenze der Linienbreite in der Größen ordnung von 10 ^-3Hz.

Die Linienbreite wird haupt sächlich durch die spontane Emission angeregter Atome oder Ionen, Phasen rauschen, mechanische Vibration und Temperatur jitter des Resonators beeinflusst. Je kleiner die Linienbreite ist, desto höher ist die spektrale Reinheit, das heißt, desto besser ist das Monochrom des Lasers. Laser mit solchen Eigenschaften haben normaler weise sehr wenig Phasen-oder Frequenz rauschen und sehr wenig Rauschen mit relativer Intensität. Gleichzeitig ist die Kohärenz umso stärker, je kleiner die Linienbreite des Lasers ist, was sich als extrem lange Kohärenz länge zeigt.

Aufgrund der Begrenzung der natürlichen Gewinn linien breite des Laser arbeits materials kann die Ausgabe eines schmalen Linienbreiten-Lasers vom herkömmlichen Oszillator selbst kaum direkt realisiert werden. Um den Betrieb des Lasers mit schmaler Linienbreite zu realisieren, ist es normaler weise notwendig, Filter, Gitter, und andere Geräte, um den Längs modul im Verstärkungs spektrum zu begrenzen oder auszuwählen und die Nettogewinn differenz zwischen jedem Längs modus zu erhöhen, so dass im Laser einige oder sogar nur eine Längs modus schwingung vorhanden ist resonator. In diesem Prozess ist es oft notwendig, den Einfluss von Rauschen auf die Laser ausgabe zu kontrollieren, um die Spektrum verbreiter ung zu minimieren, die durch Vibration und Temperatur änderung in der äußeren Umgebung verursacht wird; Gleichzeitig, Es kann auch mit der Analyse der Phasen-oder Frequenz rauschen spektral dichte kombiniert werden, um die Geräusch quelle zu verstehen und das Design des Lasers zu optimieren, um eine stabile Laser leistung mit schmaler Linienbreite zu erreichen.