激光线(Laser Lines)

2023-09-28

许多激光器只能在某些光学波长下产生光,或者更准确地说,在相当窄的波长区域(光谱线)内产生光。这些都是由激光增益介质的激光转换决定的,它们通常有一个狭窄的带宽,例如低于1纳米。这样的激光源的光学光谱必然是一条 "线",也就是说,它只在一个非常狭窄的波长区域内表现出显著的功率谱密度。

一个激光器的线宽可以比所使用的激光转换的带宽小几个数量级。

激光的线宽(光学带宽)有时与所使用的激光转换的带宽相似,但在许多情况下,它甚至要小上几个数量级。特别是,单频激光器的发射线宽通常非常窄,通常在几千赫兹的范围内,极端情况下甚至远低于1赫兹。更多细节请参见窄线宽激光器一文。

各种类型的光学元件已经被开发出来,用于特定的激光线。这导致了激光线光学这一术语的出现,或者更具体地说,像激光线反射镜、激光线偏振器等术语。

抑制不需要的激光线

许多激光增益介质有多条激光线。在大多数情况下,发光只发生在其中一条上:首先达到激光阈值的那条。哪条激光线被选中不仅取决于该波长的激光增益,还取决于谐振器的损耗。当抑制其他线的激光作用时,通常可以在 "较弱 "的线上获得激光,例如,通过使用至少一个在不需要的波长上具有低反射率(高透射率)的谐振镜。

例如,Nd:YAG激光器通常在1064纳米处工作,这是迄今为止最强的激光线,但也有可能在946纳米、1123纳米和1338纳米处发光。

常见激光线的波长

下表按波长排序,包含了主要来自固体激光器和气体激光器的常见线路。此外,还列出了一些来自频率加倍、频率三倍或频率四倍的光源的常用波长。

各种具有宽带增益介质的激光器(如Ti:sapphire)没有被列出,因为它们不限于某些激光线。

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