作者youzi1114 (佑子)
看板Physics
标题Re: [问题] 光线通过三菱镜的疑问?
时间Tue Aug 29 14:14:48 2017
关於雷射和棱镜,楼上两篇似乎有些许误解
在这边想跟大家讨论一下
先说结论: 雷射(大部分)非单频光,经过棱镜还是会色散
基本上大家常说雷射是"单色光"
其实只是相对於太阳光等宽频谱的光而言窄非常多
例如白光可能量到有 380nm-760nm 的光
而一个绿光雷射则可能是 532.1nm-532.4nm
这麽窄的范围你当然不会觉得他是黄光或红光
经过棱镜之後你也不会看到它分成黄光或红光
但他的确会发散,只是幅度很小你看不出来
事实上棱镜在雷射中也扮演很重要的地位
这边得先提一下雷射波长的宽度
一般会由发光的介质的能阶来决定
而在这个宽度内的光也不是连续的
会因为共振腔的共振而量子化
雷射中称之为纵向模态
因此例如一个绿光雷射中的532.1nm-532.4nm
可能就有这样的分布 532.11nm+532.18nm+532.25nm.......532.4nm (仅举例而已)
在雷射中有个重要的技术叫锁模雷射
即是利用特殊方式使各个模态产生等相位差
进而在时间上叠加出超短脉冲
也就是所谓的超快雷射
由於光在介质中会色散(速度不一样),空气也是介质
因此雷射光虽然频率很窄但经过一段距离後在时间上仍会分开
造成锁模的效果变差
所以在超快雷射中几乎都一定会看到利用棱镜来消色散
产生更好更短的脉冲输出
另一方面关於雷射的纵向模态
若经过特殊设计也能让雷射中仅由单一纵向模态可以共振
那麽此时也是可以产生真正的单频雷射
在某些应用中也非常重要
最後关於频率的转换
也就是前面推文中提到非线性转换
通常这也是得利用雷射的高强度达成
例如常见的Nd:YAG固态雷射即为1064nm的近红外光
透过非线性转换可以产生倍频532nm的绿光、三倍频355nm的紫外光等
甚至也能往常波长走到1573nm的人眼安全雷射
以上就我所知的分享
可以再讨论讨论
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