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¿Cuál es el ancho de la línea láser?

2021-06-17
Ancho de línea láser, el ancho total a la mitad del máximo del espectro de emisión de la fuente de luz láser, es decir, la mitad de la altura del pico (a veces 1/e), que corresponde al ancho entre las dos frecuencias.
La luz es emitida por el láser. Después de que el láser oscila, se generan uno o más modos longitudinales y el rango de frecuencia de cada modo longitudinal es el ancho de línea del láser. Tenga en cuenta que el ancho de frecuencia de cada modo longitudinal y el intervalo entre modos longitudinales son dos conceptos diferentes, y el intervalo de modo longitudinal es la diferencia entre las frecuencias centrales de dos modos longitudinales adyacentes. El ancho de línea del láser está determinado por el factor de calidad de la cavidad. Cuanto mayor sea el factor de calidad de la cavidad, más estrecho será el ancho de línea del láser. Después de considerar la ganancia del medio láser, el límite teórico del ancho de línea del láser está determinado por la emisión espontánea del medio de ganancia. Por ejemplo, para He-Ne, el límite teórico del ancho de línea es de aproximadamente 10^-3Hz. Por supuesto, existen varios mecanismos de ampliación del ancho de línea en los láseres reales, por lo que el ancho de línea del láser generalmente no alcanza su límite teórico. Por ejemplo, para He-Ne, la frecuencia de modo causada por un cambio de temperatura de 0,01 grados
La desviación de la velocidad es de aproximadamente 0,1 MHz, el ancho real de la línea láser de He-Ne puede alcanzar 1 MHz y el ancho de línea de los láseres de estado sólido puede alcanzar aproximadamente 1 angstrom.
Acerca del ancho de línea de ganancia del láser de CO2 de Access Laser y el ancho de línea espectral
Ganancia de ancho de línea: el rango de frecuencia de las moléculas de CO2 depende principalmente de la composición del gas del láser. Para Access Laser, varía de 100 MHz a 250 MHz.
Ancho de línea láser: el rango de frecuencia de salida real del láser está determinado por la temperatura del gas del láser, el resonador óptico y el modo de trabajo del láser. Para los láseres estabilizados Access Laser, como Lasy-3S, Lasy-4S, Merit-S y Lasy-20S, el ancho de la línea espectral puede alcanzar los 100 kHz o incluso menos en cualquier momento.
El láser estable desarrollado por Access Laser Company tiene muchos espectros con un intervalo de aproximadamente 0,02μm. Cada forma de espectro es similar a la curva roja en la figura anterior.
Cuando se emite el láser, se seleccionará una de las líneas espectrales. La radiación láser tendrá un ancho de línea espectral Δω, como la distancia entre la mitad del ancho máximo que se muestra en la curva. Cuando la salida del láser es estable, permanecerá dentro de un rango de línea espectral durante varias horas.
La frecuencia de excitación del láser estable variará varios MHz cada 5 a 10 minutos en la posición exacta en el ancho de línea de ganancia, pero es inferior a 100 kHz en cualquier momento.
Si el láser no funciona en modo CW, el ancho de la línea espectral del láser (curva azul) puede ampliarse significativamente, pero debe modularse cambiando el ciclo de trabajo con una señal PWM.