Connaissances professionnelles

Quelle est la largeur de la ligne laser ?

2021-06-17
Largeur de raie laser, la pleine largeur à mi-hauteur du spectre d'émission de la source lumineuse laser, c'est-à-dire la mi-hauteur du pic (parfois 1/e), qui correspond à la largeur entre les deux fréquences.
La lumière est émise par le laser. Après l'oscillation du laser, un ou plusieurs modes longitudinaux sont générés, et la gamme de fréquences de chaque mode longitudinal est la largeur de ligne du laser. Notez que la largeur de fréquence de chaque mode longitudinal et l'intervalle entre les modes longitudinaux sont deux concepts différents, et l'intervalle de mode longitudinal est la différence entre les fréquences centrales de deux modes longitudinaux adjacents. La largeur de raie laser est déterminée par le facteur de qualité de la cavité. Plus le facteur de qualité de la cavité est élevé, plus la largeur de raie laser est étroite. Après avoir considéré le gain du milieu laser, la limite théorique de la largeur de raie du laser est déterminée par l'émission spontanée du milieu amplificateur. Par exemple, pour He-Ne, la limite théorique de la largeur de raie est d'environ 10^-3Hz. Bien sûr, il existe divers mécanismes d'élargissement de la largeur de raie dans les lasers réels, de sorte que la largeur de raie du laser n'atteint généralement pas sa limite théorique. Par exemple, pour He-Ne, la fréquence de mode causée par un changement de température de 0,01 degré
La dérive de vitesse est d'environ 0,1 MHz, la largeur de ligne laser réelle de He-Ne peut atteindre 1 MHz et la largeur de ligne des lasers à semi-conducteurs peut atteindre environ 1 angström.
À propos de la largeur de raie et de la largeur de raie spectrale du laser CO2 d'Access Laser
Gain de largeur de raie : La gamme de fréquences des molécules de CO2 dépend principalement de la composition du gaz du laser. Pour Access Laser, elle va de 100 MHz à 250 MHz.
Largeur de ligne laser : La plage de fréquences de sortie laser réelle est déterminée par la température du gaz du laser, le résonateur optique et le mode de fonctionnement du laser. Pour les lasers stabilisés Access Laser, tels que Lasy-3S, Lasy-4S, Merit-S et Lasy-20S, la largeur de raie spectrale peut atteindre 100 kHz ou même plus étroite à tout moment.
Le laser stable développé par Access Laser Company possède de nombreux spectres avec un intervalle d'environ 0,02μm. Chaque forme de spectre est similaire à la courbe rouge de la figure ci-dessus.
Lorsque le laser est émis, l'une des raies spectrales sera sélectionnée. Le rayonnement laser aura une largeur de raie spectrale Δω, comme la distance entre la demi-largeur maximale indiquée sur la courbe. Lorsque la sortie laser est stable, elle reste dans une plage de raies spectrales pendant plusieurs heures.
La fréquence d'excitation du laser stable dérivera de plusieurs MHz toutes les 5 à 10 minutes à la position exacte dans la largeur de raie de gain, mais elle est inférieure à 100 kHz à tout moment.
Si le laser ne fonctionne pas en mode CW, la largeur de la raie spectrale du laser (courbe bleue) peut être considérablement élargie, mais elle doit être modulée en modifiant le rapport cyclique avec un signal PWM.
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