查雷射器的線寬引數,看到雷射器的典型線寬 5 s 是10 KHz,請問其中的5 s是什麼意思?

時間 2021-06-02 09:33:35

1樓:汪濤

CW雷射的 <10KHz(5μs)的意思是:

任意5μs時間範圍內你能測到它的波長最大值和最小值之差<10KHz。(KHz在這裡是光子能量單位,不是雷射重複頻率,1cm^-1 =30GHz)

這些雷射器的瞬時線寬都極窄,但是除了這個引數,大家也要關心波長穩定度,

這個引數能初步看出噪音和漂移情況,

如果測量的時間尺度更長,這個值應該更大,

一般這類雷射器都會注釋是測的多長時間內線寬。

2樓:

連續雷射器的線寬的取決於幾個因素。自發輻射 (Spontaneous Emission) 產生的相位雜訊,通常稱作量子雜訊 (Quantum Noise),決定了雷射器線寬的最終極限。這種理想的線寬極限叫做Schawlow–Townes線寬。

自發輻射通常表現為白雜訊,隨時間推移也十分穩定,所以線寬應該跟我們測量的時間視窗無關才對?

然而事實上,大多數雷射器遠沒有達到Schawlow–Townes線寬,而是受制於其他一些更大的,我們稱作技術雜訊 (Technical Noise). 技術雜訊就跟技術犯規一樣,品種多種多樣,可能是機械的,溫度的,自由電子的,所以他們在時域上的穩定性也是多種多樣,通常來說是不穩定的。

所以測量雷射線寬的時候如果縮小測量時間視窗,就能過濾掉技術雜訊的低頻的部分,取得乙個更漂亮的數值。

我買窄線寬雷射器的時候銷售都會給我兩個線寬,乙個很短時間的,乙個1s左右的。

Nicolas Von Bandel, et al., Opt. Express 24, 27961-27978 (2016)

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