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レーザー線幅はどれくらいですか？

2021-06-17

レーザー線幅、レーザー光源の発光スペクトルの半値全幅、つまり、2つの周波数間の幅に対応するピークの半分の高さ（場合によっては1 / e）。
光はレーザーから放出されます。レーザーが発振した後、1つまたは複数の縦モードが生成され、各縦モードの周波数範囲はレーザーの線幅になります。各縦モードの周波数幅と縦モード間の間隔は2つの異なる概念であり、縦モード間隔は2つの隣接する縦モードの中心周波数間の差であることに注意してください。レーザーの線幅は、キャビティの品質係数によって決まります。キャビティの品質係数が高いほど、レーザーの線幅は狭くなります。レーザー媒質の利得を考慮した後、レーザーの線幅の理論上の限界は、利得媒質の自然放出によって決定されます。たとえば、He-Neの場合、線幅の理論上の限界は約10 ^ -3Hzです。もちろん、実際のレーザーにはさまざまな線幅拡大メカニズムがあるため、レーザーの線幅は一般に理論上の限界に達しません。たとえば、He-Neの場合、0.01度の温度変化によって引き起こされるモード周波数
レートドリフトは約0.1MHzで、He-Neの実際のレーザー線幅は1MHzに達する可能性があり、固体レーザーの線幅は約1オングストロームに達する可能性があります。
アクセスレーザーのCO2レーザーゲイン線幅とスペクトル線幅について
ゲイン線幅：CO2分子の周波数範囲は、主にレーザーのガス組成に依存します。アクセスレーザーの場合、100 MHz〜250MHzの範囲です。
レーザー線幅：実際のレーザー出力周波数範囲は、レーザーのガス温度、光共振器、およびレーザーの動作モードによって決まります。 Lasy-3S、Lasy-4S、Merit-S、Lasy-20Sなどのアクセスレーザー安定化レーザーの場合、スペクトル線幅はいつでも100kHzまたはそれよりも狭くなる可能性があります。
Access Laser Companyによって開発された安定したレーザーは、約0.02μmの間隔で多くのスペクトルを持っています。各スペクトル形状は、上の図の赤い曲線に似ています。
レーザーが出力されると、スペクトル線の1つが選択されます。レーザー放射は、曲線に示されている最大幅の半分の間の距離として、スペクトル線幅Î”Ï‰を持ちます。レーザー出力が安定している場合、それは数時間スペクトル線範囲内にとどまります。
安定したレーザーの励起周波数は、ゲイン線幅の正確な位置で5〜10分ごとに数MHzドリフトしますが、常に100kHz未満です。
レーザーがCWモードで動作しない場合、レーザーのスペクトル線幅（青い曲線）を大幅に広げることができますが、PWM信号でデューティサイクルを変更して変調する必要があります。

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