Kako se spektar lasera razlikuje od ostalih izvora svjetlosti?

Hej tamo! Kao dobavljač spektra, u posljednje vrijeme dobivam tonu pitanja o tome kako se spektar lasera razlikuje od ostalih izvora svjetlosti. Dakle, mislio sam da ću sjesti i razbiti za vas sve na način koji je lako razumjeti.

Krenimo sa osnovama. Kada govorimo o spektru izvora svjetlosti, u suštini smo govorili o rasponu talasnih dužina ili frekvencija koje svjetlo sadrži. Različiti izvori svjetlosti imaju različite spektre, a ti spektra mogu nam reći puno o svojstvima svjetla i kako se ponaša.

Ostali izvori svjetlosti

Prvo pogledajmo neke zajedničke ne-laserske izvore svjetlosti.

Žarulja svjetla

Žarulje sa žarnom niti rade grejanjem niti dok ne svijetli. Spektar sa žarnom niti je kontinuirani spektar. To znači da emitira svjetlost preko širokog raspona talasnih dužina. To je poput duge, sa svim bojama vidljivog spektra (i neke infracrvene i ultraljubičasto svjetlo) i zajedno). Vrhunac spektra za žarulju sa žarnom niti obično je u infracrvenoj regiji, zbog čega ove žarulje daju puno topline zajedno sa svjetlom.

Fluorescentna svjetla

Fluorescentna svjetla rade uzbudljivim žive parom unutar cijevi, koja tada emitira ultraljubičasto svjetlo. Ova ultraljubičasto svjetlo se zatim apsorbira fosfornim premazom na unutrašnjoj strani cijevi, koji re - emitira svijetlo kao vidljivo svjetlo. Spektar fluorescentne svjetlosti je kombinacija diskretnih linija i neprekidne pozadine. Diskretne linije dolaze iz specifičnih prijelaza energije u atomima žive i fosforne materijale. Zbog toga fluorescentna svjetla često imaju pomalo "oštre" boju u odnosu na žarulje sa žarnom niti, jer ne pokrivaju cijeli vidljivi spektar kao glatko.

LED svjetla

LED ili svjetlost - emitiraju diode, postaju sve popularniji. Spektar LED-a može se razlikovati ovisno o njegovom dizajnu. Neke LED diode dizajnirane su za emitiranje svjetla u jednoj, uskoj valni duljini, što im daje vrlo čistu boju. Na primjer, crveni LED može se osvijetliti uglavnom u crvenom dijelu spektra. Međutim, bijele LED diode su malo drugačije. Obično kombinuju više LED dioda različitih boja (poput crvenog, zelenog i plave) ili koriste plavu LED sa fosfornim premazom za stvaranje više "bijelih" svjetla. Spektar bijelog LED-a može biti kombinacija diskretnih vrhova iz različitih LED dioda ili kontinuiranijih - izgledajući spektra ako se fosfor koristi.

Spektar lasera

Sada razgovarajmo o laserima. Laseri su prilično posebni kada je u pitanju njihov spektar.

Jednobojnost

Jedna od ključnih karakteristika lasera je njegova jednobojnost. Laser emitira svjetlost u jednoj, vrlo uskoj talasnoj dužini. Drugim riječima, ima vrlo čistu boju. Na primjer, helijum - neonski laser emitira svjetlost na talasnoj dužini od 632,8 nanometara, što je svijetlo crvena boja. Ovo je u suprotnom kontrastu širokom - spektrom svjetlosnih izvora o kojima smo razgovarali ranije. Razlog ove monohromatičnosti je način na koji laseri rade. Oslanjaju se na stimuliranu emisiju, gdje se fotoni emitiraju na vrlo kontrolirani način, svi istim energijom (i tako istim talasnim dužinama).

Koherentnost

Drugi važan aspekt koji se odnosi na laserski spektar je koherentnost. Laseri imaju i vremensku i prostornu koherentnost. Vremenska koherencija znači da su lagani valovi u fazi međusobno u dužem vremenskom periodu. Ovo se odnosi na usku liniju širine laserskih spektra. Jednoborniji laser, to je bolja njegova vremenska koherentnost. Prostorna koherencija znači da su laki valovi u fazi u cijelom križu - odjeljak laserskih snopa. Zbog toga laserske grede mogu putovati na velike udaljenosti, a da se previše šire.

Linija širine

Linija laserskog spektra izuzetno je uska. Linija širine je mjera raspona talasnih duljina koja laserska emitira. Za tipičan laser, širina linije može biti reda nekoliko kiloherca do nekoliko megaherz, koja je nevjerovatno mala u odnosu na linijske širine ne-laserskih izvora svjetlosti. Za mjerenje takvih uskih linija, često koristimo visoko - precizne analize spektra poputN9322C Agilent Basic Spectrum analizatoriliN9320A Agilent RF spektarski analizator, 9 kHz do 3 GHz. Ovi analizatori mogu nam pomoći tačno mjeriti spektar lasera i razumjeti njegova svojstva.

Primjene i implikacije

Razlike u spektri lasera i drugih izvora svjetlosti imaju ogroman utjecaj na njihove primjene.

Laserske aplikacije

Zbog svoje jednobojnosti i koherentnosti, laseri se koriste u širokom rasponu aplikacija. U telekomunikacijama se laseri koriste za prenošenje podataka preko vlakana - optičkih kablova. Uzak spektar lasera omogućava visoku brzinu, dugu prijenos podataka na daljinu s minimalnim smetnji. U medicini su laseri koriste se za hirurške postupke, gdje se precizna talasna dužina i fokusirana snopa mogu koristiti za rezanje ili ablate tkivo bez uzrokovanja prekomjernog oštećenja na okolici. Koriste se i u laserskim pisačima, skenerima barkoda i naučnim istraživanjima.

Primjene ostalih izvora svjetlosti

Nepristojni izvori laserskih svjetla koriste se u općim aplikacijama za osvjetljenje. Sijalice sa žarnom niti su odlične za stvaranje toplog, privlačne atmosfere u domovima. Fluorescentna svjetla obično se koriste u uredima i komercijalnim zgradama jer su energija - efikasna. LED se koriste u svemu, od svjetiljki do velikih instalacija za osvjetljenje razmjera, a njihova sposobnost da se podešavaju na različite boje čini ih popularnim za ukrasno osvjetljenje.

Mjerenje i analiza spektra

Kao dobavljač spektra bavim se svim vrstama spektra analizatora. Ovi su uređaji ključni za razumijevanje spektra različitih izvora svjetlosti. Na primjer,FSP13 ROHDE & SCHWARZ SPECTRUM analizator 9 kHz - 13 GHzje moćan alat koji se može koristiti za analizu spektra i lasera i drugih izvora svjetlosti. To može precizno mjeriti talasne dužine, intenziteta i linijske širine svjetlosnih emisija.

Bez obzira da li ste istraživač koji pokušava razumjeti svojstva novog lasera ili dizajnera osvjetljenja koji žele stvoriti savršen ambijent, koji je od presudnog značaja za analizator desnog spektra.

Zaključak

Zaključno, spektar lasera vrlo se razlikuje od ostalih izvora svjetlosti. Laseri nude jednobojnost, koherentnost i izuzetno uske linijske širine, što ih čini idealnim za širok raspon visokih - tehničkih aplikacija. S druge strane, non - laserski izvori svjetlosti imaju šire spektre, koji su pogodniji za opće svjetlosne svrhe.

Ako ste na tržištu za analizator spektra ili imate bilo kakvih pitanja o spektri različitih izvora svjetlosti, ne ustručavajte se da se obratite. Ovdje smo da vam pomognemo da pronađete prava rješenja za vaše potrebe. Bilo da radite na malom - projektu razmjera ili velikom industrijskom primjenu - skale, imamo stručnost i proizvode koji će vas podržati. Započnimo razgovor o vašim zahtjevima i pogledajmo kako vam možemo pomoći u vašem spektru - povezanim nastojanjima.

Reference

1. Hecht, Eugene. "Optika". Addison - Wesley, 2002.
2. Saleh, Bahaa EA i Teich, Malvin Carl. "Osnove fotonike". Wiley, 2007.