Modo láser
¿Qué es el ancho espectral? ¿Existe una determinada distribución de frecuencia?
¿Cuál es el ancho de pulso?
¿Por qué la gente siempre usa cuántos ns para describir los láseres?
El láser es un haz gaussiano, por lo que tiene un ángulo de divergencia. ¿Pero una de las características del láser es que tiene mala direccionalidad? ¿No es incompatible con la divergencia?
Pd: recompensa a la comunidad por las personas que lo describen con sus propias palabras para que yo pueda entenderlo, en lugar de copiar un montón de explicaciones. . . Pregunta complementaria: ¿El ancho del pulso se refiere al tiempo correspondiente a una longitud de onda del pulso más el tiempo en blanco entre dos pulsos?
Por qué "Si tu láser tiene una potencia instantánea de 1 MW y un ancho de pulso de 1 ms, y mi láser tiene una potencia instantánea de 3 MW y un ancho de pulso de 0,1 ms, el resultado es que disparas Primero baje mi avión." ¿No es pequeño el ancho del pulso?
Hablemos primero del molde longitudinal.
Sabemos que la radiación estimulada no es una única longitud de onda absoluta, sino que tiene un ancho de banda muy estrecho (aunque el nivel de energía del electrón sea un valor constante, será muy amplio debido a diversas razones como la térmica). movimiento).
Cuando el material de trabajo del láser se excita y emite luz de radiación estimulada, hay fotones de varias longitudes de onda dentro de este rango de ancho de banda, y el número se distribuye normalmente con la frecuencia central como eje de simetría. Estos fotones de todas las longitudes de onda intentan resonar en la cavidad y convertirse en la longitud de onda dominante.
Si la cavidad resonante es lo suficientemente corta y es solo un múltiplo entero de una longitud de onda específica entre todas estas longitudes de onda, entonces solo los fotones de esta longitud de onda específica pueden resonar como la longitud de onda dominante, y el láser emitirá una señal verdadera. Luz monocromática. Se trata de un único modo longitudinal.
Pero la cavidad resonante real suele ser muy larga y puede haber múltiplos enteros de varias longitudes de onda dentro del rango de longitud de onda de emisión estimulada al mismo tiempo, por lo que habrá varias longitudes de onda de resonancia, y dicho láser emitirá varias longitudes de onda (debido a que el ancho de banda de la emisión estimulada en sí es muy estrecho, estas longitudes de onda también están muy cerca), este es el modo multilongitudinal.
En general, cuanto más modos longitudinales, peor es la monocromaticidad y la coherencia. Cuanto más corta sea la cavidad resonante, menos modos longitudinales, por lo que cuando se requiere una alta monocromaticidad, la longitud de la cavidad resonante debe reducirse tanto como sea posible.
Segundo modo transversal
Si las dos superficies reflectantes de la cavidad del láser y la superficie final del material de trabajo son planos ideales, entonces no habrá otros modos excepto el modo fundamental. Salida en modo transversal. En este caso sólo hay una salida del modo básico con el diámetro de la sustancia de trabajo. Porque en este momento sólo la luz del modo fundamental puede formar las condiciones de resonancia de reflexión múltiple.
Pero, de hecho, la superficie reflectante y la superficie final no pueden ser planos ideales, especialmente en los láseres de estado sólido. Cuando el material de trabajo se calienta, se producirá un efecto de lente convexa, lo que provocará que parte del material de trabajo se incruste. La cavidad pasa a través y tiene una dirección ligeramente diferente del modo fundamental. Diferentes luces también pueden satisfacer las condiciones de resonancia de múltiples reflexiones, por lo que el láser emitirá varios rayos en diferentes direcciones. (La diferencia en esta dirección suele ser muy pequeña)
Múltiples modos transversales destruyen la buena direccionalidad de la salida del láser, lo que es muy perjudicial para el enfoque. Cuando se requiere un enfoque perfecto, los modos transversales deben minimizarse.
Las principales formas de reducir los modos transversales son: 1. Mejorar la planitud equivalente de la trayectoria óptica formada por el espejo de la cavidad resonante y la cara final del material de trabajo. Si se produce un efecto de lente convexa, intente hacerlo. compensar; 2. Reducir el tamaño de la cavidad resonante y el material de trabajo El diámetro de la sustancia.
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