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激光器线宽是什么

激光器线宽是什么

激光器线宽,尤其是单频激光器的线宽,是指光谱的宽度(同常为半高全宽,FWHM)。更准确的说是,辐射电场功率谱密度的宽度,以频率,波数或者波长表示。激光在分光镜里面,它的谱线就不是一条几何线,而是有一定宽度的一个窄条,这个宽度叫做“谱线宽度”,简称,线宽。
 
激光器线宽是什么
(激光器线宽是什么

 
光从激光器中射出,激光起振后,会有一个或多个纵模产生,每个纵模的频率的范围就是激光的线宽。注意每个纵模的频率宽度和纵模之间的间隔是两个不同的概念,纵模间隔是相邻两个纵模中心频率的差值。激光线宽由谐振腔的品质因数决定,腔的品质因数越高,激光线宽就越窄。考虑激光介质的增益后,激光的线宽的理论极限由增益介质的自发辐射来决定,例如对于He-Ne,其线宽的理论极限约为10^-3Hz量级。当然实际的激光器中还有各种线宽展宽机制,使激光线宽一般达不到其理论极限,例如对于He-Ne,温度变化0.01度引起的模式频率漂移约0.1MHz,实际He-Ne的激光线宽可达到1MHz,固体激光器中线宽可达1埃左右。
 
激光器线宽与激光器类型有直接关系
激光器线宽与激光器类型有直接关系
 
激光器线宽与激光器类型有直接关系。可以通过优化激光器设计和尽量抑制外部的噪声影响来最小化激光器线宽。第一步需要判断量子噪声和经典噪声那个占据主导地位,因为这会影响接下来的测量。说了那么多,大家知道目前激光器最小线宽到多少吗?在民用工业激光领域中,目前最小的激光器线宽做到了15个微米,使用的紫外激光器,也有一部分是MOPA光纤激光器。

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