有什么办法可以改变激光的输出光波频率?

作者&投稿:钟奇 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
改变光波频率的几种方法,还有不同频率的光有什么特征~

有三种:1)改变温度,温度越高,光波频率越高;2)改变传播介质。比如玻璃光速仅是20万公里/秒,而产生颜色的波长不会改变,致使光波频率在玻璃中是空气中的三分之二;3)改变燃烧物。比如燃烧塑料会发出绿色火焰,这说明光波频率与化学反应的物质有关。不同波长的光,在通过三棱镜时产生的折射角度不同。比如火烧云,就是太阳光通过类似三棱镜的云彩或类似三棱镜的云彩边缘,使最长可见的红色光波折射向大气层。

半导体激光器, 波长0.85~1.65μm ,可用光纤传输,体积小,输出功率已达3 kW。半导体激光器是以半导体材料作为工作介质的。目前较成熟的是砷化镓激光器,发射840nm的激光。另有掺铝的砷化镓、硫化铬硫化锌等激光器。激励方式有光泵浦、电激励等。

半导体激光器体积小、质量轻、寿命长、结构简单而坚固,特别适于在飞机、车辆、宇宙飞船上用。在70年代末期,由于光纤通讯和光盘技术的发展.激光器的振荡条件

激光器要满足所谓振荡条件才有激光输出.工作物质受到泵浦后,受激辐射跃迁过程增加了光功率,但与此同时,也存在减少光功率的因素.比如,从共振腔一端反射镜透射出去的,由于衍射效应而逸出共振腔的,还有因为工作物质内存在或多或少的光学散射颗粒而引起散射损失的、工作物质内杂质原子吸收掉的等等.显然,只有当由受激辐射跃迁产生的光功率超过在共振腔内损失掉的量,或者说,光辐射的增益超过它的损耗因子,腔内的受激辐射光强度才会越来越强,最后形成激光振荡.

假定由工作物质提供的激光增益系数为G(v),光辐射沿工作物质传播长度l之后,其强度将增大 exp[G(v)l]倍.又假定共振腔的光学衍射、工作物质的光学吸收和光学散射造成的损失都很小,可略去不计,只考虑共振腔两块反射镜的透射损失.若两块反射镜的反射率分别.两列或多列光波在空间相遇时相互迭加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象。在一般的情况下两个独立光源向空间的一个区域发出光波时不能发生干涉。不发生干涉的两个光源,只说明它们没有发出相干波。通常的独立光源不相干的原因是:光的辐射一般是由原子的外层电子激发后自动回到正常状态以光的形式把能量放出所形成的。由于辐射原子的能量损失,加上和周围原子的相互作用,个别原子的辐射过程是杂乱无章而且常常中断,持续时间甚短,即使在极度稀薄的气体发光情况下,和周围原子的相互作用已减至最弱,而单个原子辐射的持续时间也不超过10-8秒。当某个原子辐射中断后,它自身或者其他的原子又受到激发重新辐射,但却具有新的初位相。这就是说,原子辐射的光波并不是一列连续不断、振幅和频率都不随时间变化的简谐波,即不是理想的单色光。此外,不同原子辐射的光波波列的初相位之间也是没有一定关系和规律。这些断续、或长或短、初位相不规则的波列的总体,构成了非相干的光波。

由于原子辐射的这种复杂性,在不同瞬时迭加所得的干涉图样变化得如此之快和如此地不规则,以致这种短暂的干涉现象无法观测。从微观上看,光子只能自己和自己干涉,不同的光子是不相干的;但是从宏观上看,干涉现象却是大量光子各自干涉结果的统计平均效应。故实际的光的干涉对光源的要求也不是那么苛刻。

由于60年代激光的问世,使光源的相干性大大提高,同时快速光电探测仪器的出现,探测仪器的时间响应常数缩短,以至可以观察到两个独立光源的干涉现象。1963年玛格亚和曼德用时间常数10-8~10-9秒的变象管拍摄了两个独立的红宝石激光器发出的激光的干涉条纹。可目视分辨的干涉条纹有23条。对于普通的光源,保证相位差恒定是实现相干的关键。为了解决发光机制中初相位的无规则迅速变化和干涉条纹的形成要求相位差恒定的矛盾,可采用把同一原子所发出的光波分解成两列或几列,使各分光束经过不同的光程,然后相遇,这样,尽管原始光源的初相位频繁变化,分光束之间仍然可能有恒定的相位差,因此可以产生干涉现象。

通常有两种方法实现这种分解:

(1)分波阵面法;将光源的波阵面分为两部分,使之分别通过两个光具组,经反射、折射或衍射后交迭起来,在一定区域形成干涉。由于波阵面上任何一部分都可以看成为新光源,而且同一波阵面的各个部分有相同的位相,所以这些被分离出来的部分波阵面可作为初相位相同的光源,不论点光源的位相改变得如何快,这些光源的初相位差却是恒定的,杨氏双缝、菲涅耳双面镜和洛埃镜等都是产生这类分波阵面的干涉装置。

(2)分振幅法;当一光束投射到两种透明媒质的分界面上,光能一部分反射,另一部分折射。这方法叫做分振幅法。最简单的分振幅干涉装置是薄膜,它是利用薄膜的上下表面对入射光反复地反射,由这些反射光波在空间相遇而形成的干涉现象。由于薄膜的上下表面的反射光来自同一入射光的两部分,只是经历不同的路径而有恒定的相位差,因此它们是相干光。另一种重要的分振幅干涉装置,是万克耳孙干涉仪。

光的干涉现象是光的波动性的最直接、最有力的实验证据。光的干涉现象是牛顿微粒模型根本无法解释的,只有用波动说才能圆满地解释这一现象。

你的问题很笼统。作为线性过程的激光,其波长是由增益光谱范围和谐振腔的腔膜共同决定的。你无论如何改变谐振腔长度,激光波长都只能在其增益介质的增益谱内。实际上你要考虑很多,因为在增益谱边缘,光学增益不一定会超过损耗,这样的激光信号质量很差。非线性的激光其波长调节方法多样:比如超连续激光,它就是用光子晶体光纤的超连续(supercontinueous)实现,或者有的简并四波混频(degenerated four wave mixing),拉曼激光(raman laser)等等。商用激光器调节频率最常见的是opo,就是光学参量震荡。这个技术很成熟,就是在晶体内保证光子动量、能量守恒,产生signal和idle两束光(信号光和闲频光)。通过计算机调节入射角度,连续调节输出光频。楼下的回答很可笑,基本高中水平。错的很离谱。首先加电压有可能提高泵浦功率,一般的激光器泵浦功率高的话,其输出激光的光子数增多,的确会影响增益介质的折射率,这个叫啁啾,就是chirp,一种在光通讯里面很不喜欢的非线性。啁啾会改变激光波长。但是就我目前还没看到利用chirp调制波长的。那个光频解调器更搞笑。光频100T赫兹,人类目前的相干调制撑死也就G赫兹,就是高频微波,压根够不到光频。光频的响应那是拿诺贝尔奖的想法,痴人说梦。

简单!安装个针对光波频率的解调器!可以买到的。

好高大上的感觉

可以调的,采纳必答


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