“谐振条件是否是形成激光的必要条件之一”我的看法

ranger

[这个贴子最后由ranger在 2003/04/11 01:47pm 第 1 次编辑]

具体的我就不重复说了，可以看看我刚写的文章。答案是 是。
关于说到理论上可以假设增益介质很长，于是也有很大的增益是可以的。
但是正如zgzxb所说，输出的不是激光。因为你会发现，所有的自发辐射谱内的光都可以放大。
你同样可以在电子电路中看到类似的情况，当放大器的放大倍率很大时，即使输入端没有信号输入，输出端也有输出，只是由于没有反馈选频，输出的是噪声，即含有很多频率成分。

你的假设实际上是有例证的。
例一 ，半导体激光器LD的增益介质增益很大，所以其谐振腔反射面的损坏了以后仍然有光输出，只是此时输出的不是激光而是类似LED的输出。
例二，EDFA在不加输入的时候可以作为宽带光源使用。

zgzxb

不错，ranger说的不错。赞成！
看来这个问题已经说的比较明白了。

tzhhui

听君一席话，胜过自己苦读，谢谢总斑主解惑

tzhhui

再次请教：

   在实际的波长与谐振腔的尺寸相差教大，比如说，YAG固体激光器而而言，想获得1064nm的波长激光，怎样保证谐振腔的长度是1064nm激光半波长的整数倍，我个人认为全反射镜与输出镜的选频作用占更大的作用 比如：同样的谐振腔，YAG晶体，通过选用不同的全反射镜与输出镜一般情况下可以获得1064nm或1.3um的激光。而谐振条件在次体现就不明显了。

ranger

保证谐振腔的长度是1064nm激光半波长的整数倍，我想这需要调整。激光器设计好了以后要调试（主要就是调谐振腔）是很麻烦的。
zgzxb是做固体激光器的，应该比我更清楚。

zgzxb

tzhhui 提的问题很不错！
是这样的，对于一般的激光器在没有特殊要求的情况下所说的输出激光波长为1064nm这个概念，这是与激活介质Nd：YAG的本身发射谱线有关。而且所发射的谱线并不是只有1064nm这一个频率，而是存在一定的谱线宽度。在1064nm附近一定线宽的范围内有很多满足谐振条件频率的光波存在（也就是所谓的多纵模）。同时在镜面上镀膜的目的一方面是增大其他波长发射谱线的损耗（比如1.3um）；另一方面就是对所需波长的光产生放大，使那些满足相干条件的光波产生干涉并放大。实质上镜面上所镀膜的反射率同样是以1064nm为中心程抛物线型并有一定的带宽，即对1064nm附近一定频率范围内的光波高反。这样必然有某些频率的光波满足腔长为其半波长的整数倍这一相干共振条件最终形成激光输出。

然而针对于单纵模的激光器，仅仅靠镀模是不行的，还是要对激光器的腔长进行精确的设计并在镜面上镀更好的膜层，实际应用中满足相干条件的腔长调整是相当复杂的，也是很难实现的，一般在腔内加入F－P标准具进行选模或采用其他的选模手段，最终形成单纵模的激光输出。所以谐振腔的选模作用还是得到了体现。并不是象tzhhui所说的谐振条件体现的不明显了。
不知道我说明白了没有？？？

tzhhui

说的非常好！

  ZGZXB 你所说的1064nm附近存在的谱线宽度，谱线宽度内频率应该是非连续变化的，这有什么影响？

tzhhui

  根据物质能级结构可知，其能级是分立的非连续变化的 ， 而描述激光晶体可产生的荧光谱线曲线且是连续变化的，谱线宽度内的频率是连续变化分布的，这不是体现了能级在一定范围内可连续变化了吗？这是否矛盾？