Principe de largeur de ligne laser

LaserPeut être divisé en laser liquide, laser à gaz et laser solide selon le milieu de génération laser. Le laser à semi-conducteur le plus courant est une sorte de laser à l'état solide.Lasers semi-conducteurs sont des diodes à entraînement électriquement.

Le laser a beaucoup de paramètres, mais les principaux paramètres techniques comprennent: longueur d'onde, puissance de sortie, tension de fonctionnement, largeur de ligne, longueur de ligne, taille de forme, angle de divergence laser, mode spot, mode de modulation, ne connaissent que ces principaux paramètres techniques, nous pouvons seulement connaître ces principaux paramètres techniques, nous pouvons Choisissez le laser dont nous avons besoin.

Laser LineWidth, la largeur totale de la demi-hauteur du spectre émis par la source laser, c'est-à-dire la largeur entre les deux fréquences correspondant à la demi-hauteur du pic (parfois également 1 / E). La lumière du laser, la vibration laser, il y aura un ou plusieurs modes longitudinaux, la plage de fréquences de chaque mode longitudinal est la largeur de la ligne laser. Notez que la largeur de fréquence de chaque mode longitudinal et l'intervalle entre les modes longitudinaux sont deux concepts différents. L'intervalle de mode longitudinal est la différence entre les fréquences centrales de deux modes longitudinaux adjacents.

Le fil-voile laser est déterminé par le facteur de qualité du résonateur, plus le facteur de qualité est élevé de la cavité, plus le filtre de la cavité est plus étroit. Après avoir examiné le gain du milieu laser, la limite théorique du fil-charge du laser est déterminée par le rayonnement spontané du milieu de gain. Par exemple, pour He-NE, la limite théorique de lawidth est à peu près de l'ordre de 10 ^ -3Hz.

Lawidth est principalement affectée par l'émission spontanée d'atomes excités ou d'ions, de bruit de phase, de vibrations mécaniques et de gigue de température du résonateur. Plus la largeur de la ligne est petite, plus la pureté spectrale est élevée, c'est-à-dire le meilleur monochrome du laser. Les lasers avec de telles caractéristiques ont généralement très peu de bruit de phase ou de fréquence et très peu de bruit d'intensité relative. Dans le même temps, plus la largeur de ligne du laser, la plus forte la cohérence, qui est représentée comme une longueur de cohérence extrêmement longue.

En raison de la limitation de la largeur de gain naturel du matériau de travail au laser, la sortie du laser de lawidth étroit peut difficilement être réalisée directement par l'oscillateur traditionnel lui-même. Pour réaliser le fonctionnement du laser à la ligne étroite, il est généralement nécessaire d'utiliser des filtres, des réseaux et d'autres périphériques pour limiter ou sélectionner le module longitudinal dans le spectre de gain et augmenter la différence de bénéfice net entre chaque mode longitudinal de sorte qu'il y ait un peu ou même une seule oscillation du mode longitudinal dans le résonateur laser. Dans ce processus, il est souvent nécessaire de contrôler l'influence du bruit sur la sortie laser afin de minimiser l'élargissement du spectre provoqué par la vibration et la variation de la température dans l'environnement externe; Dans le même temps, il peut également être associé à l'analyse de la densité spectrale de bruit de phase ou de fréquence pour comprendre la source de bruit et optimiser la conception du laser, pour atteindre une sortie laser de lawidth de ligne étroite stable.