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由腔內(nèi)形成的駐波決定意推,駐波的一個節(jié)點位于光柵凹槽豆瘫,另一個則位于反射鏡鏡面。因此輸出的波長主要由光柵以及腔長決定菊值,通過改變光柵位置調(diào)諧激光器的輸出光波長外驱,如平移以及旋轉(zhuǎn)光柵。這樣隨著有效腔長的增加以及光柵的反饋進行頻率選擇腻窒、激光穩(wěn)頻和縮小線寬昵宇。衍射光柵型外腔半導體激光器激射波長同時滿足激光器相位條件公式和光柵方程:λ=2L/qλ=2dsinθ其中,λ為激射波長儿子,L為外腔激光器腔長瓦哎,q為模式數(shù),d為光柵常數(shù)柔逼,θ為入射角(與一級衍射角相等)蒋譬。方程中也表現(xiàn)出改變腔長和一級衍射角可以進行選模,實現(xiàn)激光調(diào)諧愉适。Littman-Metcal結(jié)構(gòu)則是在Littrow的基礎(chǔ)上增加了反射鏡犯助,通過旋轉(zhuǎn)反射鏡即可實現(xiàn)激 ...
腔模必須滿足駐波標準,該標準規(guī)定反射鏡之間必須是整數(shù)個半波長维咸。在頻域中剂买,這意味著兩種模式之間的“距離”是?nu = c/(2L),其中L是激光器的長度癌蓖。模式之間的拍頻引起時間相干性的周期性變化瞬哼,周期為2L/c,即在光程差為n*2L(n為整數(shù))的兩個光束之間獲得完全相干性租副。如果您只有一個頻率坐慰,則相干長度是無限的(即忽略此模式的頻譜寬度,否則會限制相干長度)结胀。如果您有兩種模式两残,相干性會和諧變化(如正弦曲線)人弓。激光器中的模式越多着逐,具有良好相干性的區(qū)域就越短,但周期仍然相同健芭。您可以通過設(shè)置邁克爾遜干涉儀來嘗試這一點慈迈,并從相等的臂長開始省有,此時相干性很好。然后增加一只手臂的長度蠢沿,直到條紋完全不可見伸头。這應(yīng)該 ...
有兩種類型:駐波和行波壓電超聲馬達。在行波壓電超聲馬達中舷蟀,接觸點沿運動方向移動恤磷,不斷向前推動滑塊野宜。通常這用于昂貴的相機鏡頭。該概念使用一種環(huán)形壓電陶瓷材料匈子,其中的波由上述壓電效應(yīng)產(chǎn)生旬牲。該波圍繞環(huán)傳播搁吓,接觸環(huán)的接觸點“漂浮”在波上堕仔,并在與行波相反的方向上進行凈位移。這個原理很難應(yīng)用于直線運動通贞,但非常適用于旋轉(zhuǎn)。原因是很難在線性陶瓷片的一端產(chǎn)生行波并在另一端將其衰減掉昌罩。在一個環(huán)中,你可以讓波一次又一次地四處傳播遣总。這項技術(shù)對相機來說很有趣轨功,因為有一個大光圈旭斥。對于其他應(yīng)用場景,它的用處不大古涧,并且該概念僅允許低速工作垂券。雖然行波壓電馬達可以實現(xiàn)很高的力,但它容易磨損并且使用壽命有限羡滑。相反菇爪,駐波電機具有一個 ...
有兩種類型:駐波和行波超聲波壓電馬達柒昏。在行波電機中,接觸點沿運動方向移動近速,不斷向前推動滑塊堪旧。相反削葱,駐波電機具有一個(或幾個)定義的接觸點。這些接觸點在滑塊上以橢圓軌跡振動析砸,從而產(chǎn)生凈位移。雖然行波壓電馬達可以實現(xiàn)很高的推力爆袍,但它們?nèi)菀啄p并且使用壽命有限首繁。因此弦疮,本文重點介紹駐波型壓電電機。在駐波型的情況下蜘醋,由于振蕩頻率與電機結(jié)構(gòu)的兩個共振頻率一致胁塞,因此接觸點的運動得到增強。圖 3 顯示了超聲波壓電電機的共振模式示例啸罢,該電機由 Xeryon 的創(chuàng)始人在比利時魯汶大學開發(fā)编检。在第一共振模式中,接觸點沿切線方向移動扰才,即運動方向允懂。這種模式有時被稱為“彎曲模式”。在稱為“正常模式”的第二共振模式中衩匣,接觸垂 ...
源鎖模技術(shù)將駐波電光調(diào)制器置于激光腔中累驮。當用電信號驅(qū)動時,這會產(chǎn)生腔內(nèi)光的正弦幅度調(diào)制舵揭。在頻域中考慮到這一點谤专,如果模式具有光頻率 ν 并在頻率 f 處進行幅度調(diào)制,則所得信號在光頻率 - f 和 + f 處具有邊帶午绳。如果調(diào)制器以與腔模式間隔 相同的頻率驅(qū)動置侍,則這些邊帶對應(yīng)于與原始模式相鄰的兩個腔模式。由于邊帶被同相驅(qū)動拦焚,中心模式和相鄰模式將被鎖相在一起。調(diào)制器在邊帶上的進一步操作會鎖定 - 2f 和 + 2f 模式的相位赎败,依此類推秕衙,直到增益帶寬中的所有模式都被鎖定。如上所述僵刮,典型的激光器是多模的据忘,并且沒有根模播種。因此需要多種模式來確定使用哪個階段搞糕。在應(yīng)用了這種鎖定的無源腔中勇吊,無法轉(zhuǎn)儲原始獨立 ...
:模態(tài)振型用駐波描述窍仰,存在固定不動的節(jié)點所有的點在同一時刻達到zui大和zui小所有的點在同一時刻通過零點模態(tài)振型可以用有符號實數(shù)描述所有的點與結(jié)構(gòu)上的其他點或者完全同相或者完全異相無阻尼情形得到的模態(tài)振型跟比例阻尼情形的相同汉规。這些振型可以解耦[M][M]、[C][C]和[K][K]復模態(tài)復模態(tài)的某些特征如下:模態(tài)振型用行波描述驹吮,看上去結(jié)構(gòu)上好像有移動的節(jié)點所有的點不在同一時刻達到zui大 — 一些點看上去落后于其他點所有的點不在同一時刻通過零點模態(tài)振型不能用實數(shù)來描述 — 振型是復數(shù)的不同的自由度有某些一般的相位關(guān)系针史,自由度跟其他自由度不再必須是同相或者180度異相。無阻尼情形得到的模態(tài)振型 ...
一次跳模啄枕。由駐波條件可知腔長即半波長的整數(shù)倍,兩個本征縱模頻率間隔為激光頻率在范圍內(nèi)來回變化篷就。上圖中表示外腔半導體激光器的各種頻率相關(guān)因素的示意圖射亏。凈增益是半導體增益、光柵(濾光片)竭业、以及內(nèi)外腔的綜合產(chǎn)物智润,圖中黑色曲線的一個個峰代表不同的模式。在相鄰的外腔模式下未辆,凈增益可以非常相似窟绷。當腔內(nèi)模式或光柵(濾光片)角度的微小變化,會導致與目前激光器振蕩模式相比咐柜,相鄰模式的整體增益更大兼蜈,激光器就會跳轉(zhuǎn)到更該高增益模式,即發(fā)生了跳模拙友。半導體激光器跳奈辏現(xiàn)象多由溫度和電流的改變引起。半導體的禁帶寬度隨溫度升高更變窄遗契,溫度升高時辐棒,半導激光器的發(fā)射波長以階梯形式跳躍變化。同樣牍蜂,注入電流的變化會導致載流子濃度的變 ...
OPO激光器原理光參量振蕩器(Optical parametric oscillator,OPO)是類似于激光器的光源漾根,也需要采用激光器諧振腔,但是并不是利用受激輻射鲫竞,而是利用非線性晶體材料中參量放大過程產(chǎn)生的光增益辐怕。與激光器類似,它也具有泵浦功率閾值从绘,低于該值時寄疏,輸出功率很小(只有一部分參量熒光)僵井。圖1.光參量振蕩器示意圖OPO一個很大的優(yōu)勢在于其信號光和閑散光可以在很大范圍內(nèi)變化赁还,二者之間的關(guān)系由相位匹配條件決定。因此可以得到普通激光器很難或者不能產(chǎn)生的波長(例如驹沿,中紅外艘策,遠紅外或者太赫茲光譜區(qū)域),并且也可以實現(xiàn)很大范圍的波長調(diào)諧(通常通過改變相位匹配條件)渊季。因此OPO特別適用于激光光譜 ...
朋蔫、頻率Vm的駐波模式,且滿足條件:式中却汉,L為鏡子間距驯妄;c為真空中的光速;n為活性介質(zhì)的折射率合砂;m為一個較大的正整數(shù)青扔。連續(xù)模式被不同的常數(shù)分開,它是FP標準具的自由光譜范圍:兩個相鄰位模式間相近的距離△λ可以表示為:(3)激光器的應(yīng)用大多數(shù)光學計量技術(shù)需要激光器輸出在可見光范圍內(nèi),如He-Ne激光器微猖、He-Cd激光器(441.6μm)谈息、可調(diào)諧染料激光器、Ti:藍寶石和翡翠玉(兩者都在遠紅外范圍)激光器凛剥。干涉測量技術(shù)和全息術(shù)利用脈沖激光用于解決與記錄系統(tǒng)的穩(wěn)定性相關(guān)的問題侠仇。光學遙感和通信應(yīng)用包含纖維主要利用Nd:YAG激光器。zui大能量的CO2激光器廣泛應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用犁珠,如材料加工(激光切割逻炊,焊接 ...
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