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[求助] 關(guān)于激光的兩個(gè)問(wèn)題

1.為什么激光的波列長(zhǎng)度較長(zhǎng)？
2.相干光除了單色性好，在相干方面有什么實(shí)際應(yīng)用的好處？（主要是光學(xué)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(yīng)助回帖

感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
coldcity(金幣+2): 2012-01-10 11:56:34

波列長(zhǎng)度可以和相干長(zhǎng)度等價(jià)吧。
（1）并不是所有的激光器波列長(zhǎng)度都較長(zhǎng)，飛秒激光器由于其較寬的帶寬，波列長(zhǎng)度不一定比普通光源長(zhǎng)。對(duì)于光波來(lái)說(shuō)，波列長(zhǎng)度由下式?jīng)Q定：
　　L=λ^2/Δλ
Δλ為譜線寬度。
對(duì)于大多數(shù)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(diǎn)別扭，一般都說(shuō)單色光相干性好。利用激光干涉的應(yīng)用比較多吧，如精密測(cè)量等。在激光加工方面，有人利用干涉條紋來(lái)寫光柵。

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7月，人生的另一個(gè)起點(diǎn)

2樓2012-01-10 11:39:49

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樓: Originally posted by jphe_siom at 2012-01-10 11:39:49:
波列長(zhǎng)度可以和相干長(zhǎng)度等價(jià)吧。
（1）并不是所有的激光器波列長(zhǎng)度都較長(zhǎng)，飛秒激光器由于其較寬的帶寬，波列長(zhǎng)度不一定比普通光源長(zhǎng)。對(duì)于光波來(lái)說(shuō)，波列長(zhǎng)度由下式?jīng)Q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(shuō)明譜帶越窄，波列長(zhǎng)度越長(zhǎng)。但是波列貌似與原子一次發(fā)光的時(shí)間有關(guān)系，但是能級(jí)躍遷一次，發(fā)出一個(gè)光子，這顆光子的波列長(zhǎng)度與這個(gè)時(shí)間有什么關(guān)系呢？

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3樓2012-01-10 12:00:15

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【答案】應(yīng)助回帖

感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1

激光器中各原子所發(fā)光子是有聯(lián)系的，理論上它們都是由一個(gè)初始光子引發(fā)的，這些光子是全同的，就表現(xiàn)出一個(gè)很長(zhǎng)的波列。如果只考慮一個(gè)原子所發(fā)的一個(gè)光子的話，波列多長(zhǎng)我就不知道了，可能是按測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系來(lái)求

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4樓2012-01-10 13:23:07

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

L=c*Δt
Δt為波列持續(xù)時(shí)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(gè)起點(diǎn)

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(shí)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(guò)，但是不明白這個(gè)激發(fā)壽命產(chǎn)生波列長(zhǎng)度的原因，一個(gè)光子的波列長(zhǎng)度，和它花多長(zhǎng)時(shí)間醞釀出來(lái)有什么本質(zhì)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(guò)，但是不明白這個(gè)激發(fā)壽命產(chǎn)生波列長(zhǎng)度的原因，一個(gè)光子的波列長(zhǎng)度，和它花多長(zhǎng)時(shí)間醞釀出來(lái)有什么本質(zhì)區(qū)別？

以前沒(méi)仔細(xì)考慮過(guò)這些，我也是臨時(shí)抱佛腳。
按我的理解：
光是電子在原子不同能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的，這個(gè)躍遷在一定的時(shí)間內(nèi)完成，這個(gè)時(shí)間就是激發(fā)態(tài)壽命，超過(guò)這個(gè)時(shí)間，躍遷完成，則不再發(fā)光，這樣，就形成了一定時(shí)間長(zhǎng)度的一列光，即一個(gè)波列；一段時(shí)間過(guò)后（這個(gè)時(shí)間應(yīng)該和材料及泵浦強(qiáng)度有關(guān)），基態(tài)電子再次被激發(fā)到激發(fā)態(tài)，將再次重復(fù)上面過(guò)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(zhǎng)度和激發(fā)態(tài)壽命有了相應(yīng)的關(guān)系。

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7月，人生的另一個(gè)起點(diǎn)

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(méi)仔細(xì)考慮過(guò)這些，我也是臨時(shí)抱佛腳。
按我的理解：
光是電子在原子不同能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的，這個(gè)躍遷在一定的時(shí)間內(nèi)完成，這個(gè)時(shí)間就是激發(fā)態(tài)壽命，超過(guò)這個(gè)時(shí)間，躍遷完成，則不再發(fā)光，這樣，就形成了一 ...

我的感覺(jué)是：我可能太強(qiáng)調(diào)光子的粒子屬性了，而從粒子屬性出發(fā)去理解波列長(zhǎng)度，可能會(huì)有障礙。還是應(yīng)該有其他理論去解釋這個(gè)波列和能級(jí)壽命的關(guān)系的吧？

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8樓2012-01-12 18:52:05

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