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coldcity

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[求助] 關于激光的兩個問題

1.為什么激光的波列長度較長？
2.相干光除了單色性好，在相干方面有什么實際應用的好處？（主要是光學上面吧？在激光加工等方面呢？）

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1樓 2012-01-09 21:44:34

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【答案】應助回帖

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coldcity(金幣+2): 2012-01-10 11:56:34

波列長度可以和相干長度等價吧。
（1）并不是所有的激光器波列長度都較長，飛秒激光器由于其較寬的帶寬，波列長度不一定比普通光源長。對于光波來說，波列長度由下式決定：
　　L=λ^2/Δλ
Δλ為譜線寬度。
對于大多數的連續(xù)激光器，譜寬較窄，即Δλ較小，從而L較大。
（2）“相干光單色性好”這句話有點別扭，一般都說單色光相干性好。利用激光干涉的應用比較多吧，如精密測量等。在激光加工方面，有人利用干涉條紋來寫光柵。

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7月，人生的另一個起點

2樓2012-01-10 11:39:49

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coldcity

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樓: Originally posted by jphe_siom at 2012-01-10 11:39:49:
波列長度可以和相干長度等價吧。
（1）并不是所有的激光器波列長度都較長，飛秒激光器由于其較寬的帶寬，波列長度不一定比普通光源長。對于光波來說，波列長度由下式決定：
　　L=λ^2/Δλ
Δλ為譜線寬度 ...

我不明白波列的含義，L=λ^2/Δλ 說明譜帶越窄，波列長度越長。但是波列貌似與原子一次發(fā)光的時間有關系，但是能級躍遷一次，發(fā)出一個光子，這顆光子的波列長度與這個時間有什么關系呢？

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3樓2012-01-10 12:00:15

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【答案】應助回帖

感謝參與，應助指數 +1

激光器中各原子所發(fā)光子是有聯系的，理論上它們都是由一個初始光子引發(fā)的，這些光子是全同的，就表現出一個很長的波列。如果只考慮一個原子所發(fā)的一個光子的話，波列多長我就不知道了，可能是按測不準關系來求

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4樓2012-01-10 13:23:07

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【答案】應助回帖

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2樓: Originally posted by jphe_siom at 2012-01-10 11:39:49:
波列長度可以和相干長度等價吧。
（1）并不是所有的激光器波列長度都較長，飛秒激光器由于其較寬的帶寬，波列長度不一定比普通光源長。對于光波來說，波列長度由下式決定：
　　L=λ^2/Δλ
Δλ為譜線寬度 ...

L=c*Δt
Δt為波列持續(xù)時間，也可以看做原子激發(fā)態(tài)壽命。
Δt~1/Δv
Δv指的是帶寬
Δv=c*Δλ/λ^2
所以有L=λ^2/Δλ

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7月，人生的另一個起點

5樓2012-01-10 21:07:17

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樓: Originally posted by jphe_siom at 2012-01-10 21:07:17:
L=c*Δt
Δt為波列持續(xù)時間，也可以看做原子激發(fā)態(tài)壽命。
Δt~1/Δv
Δv指的是帶寬
Δv=c*Δλ/λ^2
所以有L=λ^2/Δλ

公式我是看過，但是不明白這個激發(fā)壽命產生波列長度的原因，一個光子的波列長度，和它花多長時間醞釀出來有什么本質區(qū)別？

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6樓2012-01-10 22:16:23

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6樓: Originally posted by coldcity at 2012-01-10 22:16:23:
公式我是看過，但是不明白這個激發(fā)壽命產生波列長度的原因，一個光子的波列長度，和它花多長時間醞釀出來有什么本質區(qū)別？

以前沒仔細考慮過這些，我也是臨時抱佛腳。
按我的理解：
光是電子在原子不同能級間躍遷產生的，這個躍遷在一定的時間內完成，這個時間就是激發(fā)態(tài)壽命，超過這個時間，躍遷完成，則不再發(fā)光，這樣，就形成了一定時間長度的一列光，即一個波列；一段時間過后（這個時間應該和材料及泵浦強度有關），基態(tài)電子再次被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，將再次重復上面過程，這樣，發(fā)出的光就是一列列有間隔的波列，而不是連續(xù)的，波列的長度和激發(fā)態(tài)壽命有了相應的關系。

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7月，人生的另一個起點

7樓2012-01-12 09:45:35

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樓: Originally posted by jphe_siom at 2012-01-12 09:45:35:
以前沒仔細考慮過這些，我也是臨時抱佛腳。
按我的理解：
光是電子在原子不同能級間躍遷產生的，這個躍遷在一定的時間內完成，這個時間就是激發(fā)態(tài)壽命，超過這個時間，躍遷完成，則不再發(fā)光，這樣，就形成了一 ...

我的感覺是：我可能太強調光子的粒子屬性了，而從粒子屬性出發(fā)去理解波列長度，可能會有障礙。還是應該有其他理論去解釋這個波列和能級壽命的關系的吧？

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8樓2012-01-12 18:52:05

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