Conhecimento profissional

Qual é a largura da linha do laser?

2021-06-17
Largura da linha do laser, a largura total na metade máxima do espectro de emissão da fonte de luz do laser, ou seja, a metade da altura do pico (às vezes 1/e), que corresponde à largura entre as duas frequências.
A luz é emitida pelo laser. Após a oscilação do laser, um ou mais modos longitudinais são gerados e a faixa de frequência de cada modo longitudinal é a largura da linha do laser. Observe que a largura de frequência de cada modo longitudinal e o intervalo entre os modos longitudinais são dois conceitos diferentes, e o intervalo do modo longitudinal é a diferença entre as frequências centrais de dois modos longitudinais adjacentes. A largura da linha do laser é determinada pelo fator de qualidade da cavidade. Quanto maior o fator de qualidade da cavidade, mais estreita será a largura da linha do laser. Após considerar o ganho do meio laser, o limite teórico da largura de linha do laser é determinado pela emissão espontânea do meio de ganho. Por exemplo, para He-Ne, o limite teórico da largura de linha é de cerca de 10^-3Hz. Claro, existem vários mecanismos de alargamento de largura de linha em lasers reais, de modo que a largura de linha do laser geralmente não atinge seu limite teórico. Por exemplo, para He-Ne, a frequência de modo causada por uma mudança de temperatura de 0,01 graus
O desvio da taxa é de cerca de 0,1 MHz, a largura real da linha do laser do He-Ne pode atingir 1 MHz e a largura da linha dos lasers de estado sólido pode atingir cerca de 1 angstrom.
Sobre a largura de linha de ganho de laser de CO2 da Access Laser e largura de linha espectral
Ganho de largura de linha: A faixa de frequência das moléculas de CO2 depende principalmente da composição do gás do laser. Para Access Laser, varia de 100 MHz a 250 MHz.
Largura da linha do laser: A faixa de frequência de saída real do laser é determinada pela temperatura do gás do laser, o ressonador óptico e o modo de trabalho do laser. Para lasers estabilizados com Laser de Acesso, como Lasy-3S, Lasy-4S, Merit-S e Lasy-20S, a largura da linha espectral pode chegar a 100 kHz ou até mais estreita a qualquer momento.
O laser estável desenvolvido pela Access Laser Company tem muitos espectros com um intervalo de cerca de 0,02 µm. Cada forma de espectro é semelhante à curva vermelha na figura acima.
Quando o laser é emitido, uma das linhas espectrais será selecionada. A radiação laser terá uma largura de linha espectral A, como a distância entre a metade da largura máxima mostrada na curva. Quando a saída do laser estiver estável, permanecerá dentro de uma faixa de linha espectral por várias horas.
A frequência de excitação do laser estável varia vários MHz a cada 5-10 minutos na posição exata na largura da linha de ganho, mas é inferior a 100 kHz a qualquer momento.
Se o laser não funcionar no modo CW, a largura da linha espectral do laser (curva azul) pode ser significativamente ampliada, mas deve ser modulada alterando o ciclo de trabalho com um sinal PWM.
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