Bir lazer spektrumu diğer ışık kaynaklarından nasıl farklıdır?

Selam! Bir spektrum tedarikçisi olarak, son zamanlarda bir lazer spektrumunun diğer ışık kaynaklarından nasıl farklı olduğu hakkında bir ton soru alıyorum. Bu yüzden, sizin için anlaşılması kolay bir şekilde oturup parçalayacağımı düşündüm.

Temel bilgilerle başlayalım. Bir ışık kaynağının spektrumu hakkında konuştuğumuzda, esasen ışığın içerdiği dalga boyları veya frekanslar aralığından bahsediyoruz. Farklı ışık kaynakları farklı spektrumlara sahiptir ve bu spektrumlar bize ışığın özellikleri ve nasıl davrandığı hakkında çok şey söyleyebilir.

Diğer Işık Kaynakları

İlk olarak, yaygın olmayan bazı lazer ışık kaynaklarına bir göz atalım.

Akkor ışıklar

Akkor ampuller, bir filamanı parlayana kadar ısıtarak çalışır. Akkor ışığın spektrumu sürekli bir spektrumdur. Bu, çok çeşitli dalga boyları üzerinde ışık yaydığı anlamına gelir. Bir gökkuşağı gibi, görünür spektrumun tüm renkleri (ve bazı kızılötesi ve ultraviyole ışık) birlikte harmanlanmıştır. Akkor bir ampul için spektrumun zirvesi genellikle kızılötesi bölgededir, bu yüzden bu ampuller ışıkla birlikte çok fazla ısı verir.

Floresan ışıklar

Floresan ışıklar, bir tüpün içindeki heyecan verici cıva buharı ile çalışır ve daha sonra ultraviyole ışık yayar. Bu ultraviyole ışık daha sonra tüpün içindeki bir fosfor kaplama ile emilir, bu da ışığı görünür ışık olarak yeniden yayar. Bir floresan ışığın spektrumu, ayrı çizgiler ve sürekli bir arka planın bir kombinasyonudur. Ayrık çizgiler, cıva atomlarındaki ve fosfor malzemelerindeki spesifik enerji geçişlerinden gelir. Bu nedenle, floresan ışıklar, tüm görünür spektrumu pürüzsüz bir şekilde kaplamadığı için akkor ışıklara kıyasla genellikle biraz "daha sert" bir renge sahiptir.

LED Işıklar

LED'ler veya ışık yayan diyotlar giderek daha popüler hale geliyor. Bir LED spektrumu tasarımına bağlı olarak değişebilir. Bazı LED'ler, onlara çok saf bir renk veren tek, dar dalga boyunda ışığı yaymak için tasarlanmıştır. Örneğin, kırmızı bir LED esas olarak spektrumun kırmızı kısmında ışık yayabilir. Ancak, beyaz LED'ler biraz farklıdır. Genellikle farklı renklerde (kırmızı, yeşil ve mavi gibi) birden fazla LED'i birleştirirler veya daha "beyaz - görünümlü" bir ışık yaratmak için fosfor kaplamalı mavi bir LED kullanırlar. Beyaz bir LED spektrumu, farklı renk LED'lerinden ayrı piklerin veya bir fosfor kullanılırsa daha sürekli bir spektrumun bir kombinasyonu olabilir.

Bir lazerin spektrumu

Şimdi lazerler hakkında konuşalım. Lazerler spektrumları söz konusu olduğunda oldukça özeldir.

Tek renkli

Bir lazerin temel özelliklerinden biri tek renklidir. Bir lazer, tek, çok dar dalga boyunda ışık yayar. Başka bir deyişle, çok saf bir renge sahiptir. Örneğin, bir helyum neon lazer, parlak kırmızı renk olan 632.8 nanometre dalga boyunda ışık yayar. Bu, daha önce bahsettiğimiz geniş spektrum ışık kaynaklarının tam bir aksine. Bu tek renkli olmanın nedeni lazerlerin çalışma şeklidir. Fotonların çok kontrollü bir şekilde yayıldığı uyarılmış emisyona güvenirler, hepsi aynı enerjiye (ve dolayısıyla aynı dalga boyuna) sahiptir.

Tutarlılık

Lazer spektrumu ile ilgili bir diğer önemli husus tutarlılıktır. Lazerler hem zamansal hem de mekansal tutarlılığa sahiptir. Geçici tutarlılık, ışık dalgalarının uzun bir süre boyunca birbirleriyle fazda olduğu anlamına gelir. Bu, lazer spektrumunun dar çizgi genişliği ile ilgilidir. Lazer ne kadar monokromatik olursa, zamansal tutarlılığı o kadar iyi olur. Mekansal tutarlılık, ışık dalgalarının lazer ışınının tüm haç bölümü boyunca fazda olduğu anlamına gelir. Bu nedenle lazer ışınları çok fazla yayılmadan uzun mesafeler kat edebilir.

Hat genişliği

Bir lazer spektrumunun çizgi genişliği son derece dardır. Çizgi genişliği, lazerin yaydığı dalga boyları aralığının bir ölçüsüdür. Tipik bir lazer için, çizgi genişliği birkaç kilohertz ila birkaç megahertz arasında olabilir, bu da lazer olmayan ışık kaynaklarının çizgi genişliğine kıyasla inanılmaz derecede küçük. Bu tür dar çizgi genişliklerini ölçmek için, genellikleN9322C Agilent Basic Spectrum AnalizörüveyaN9320A Agilent RF Spektrum Analizörü, 9 kHz ila 3 GHz. Bu analizörler bir lazerin spektrumunu doğru bir şekilde ölçmemize ve özelliklerini anlamamıza yardımcı olabilir.

Uygulamalar ve sonuçlar

Lazerler ve diğer ışık kaynakları spektrumlarındaki farklılıkların uygulamaları üzerinde büyük bir etkisi vardır.

Lazer Uygulamaları

Tek renkli ve tutarlılıkları nedeniyle, lazerler çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Telekomünikasyonlarda lazerler, fiber optik kablolar üzerinden veri iletmek için kullanılır. Lazerin dar spektrumu, minimum parazit ile yüksek hızlı, uzun mesafeli veri iletimine izin verir. Tıpta lazerler, kesin dalga boyu ve odaklanmış ışının, çevredeki aşırı hasara neden olmadan dokuyu kesmek veya azaltmak için kullanabileceği cerrahi prosedürler için kullanılır. Ayrıca lazer yazıcılar, barkod tarayıcılar ve bilimsel araştırmalarda da kullanılırlar.

Diğer ışık kaynaklarının uygulamaları

Daha genel aydınlatma uygulamalarında lazer olmayan ışık kaynakları kullanılır. Akkor ampuller evlerde sıcak, davetkar bir atmosfer yaratmak için mükemmeldir. Floresan ışıklar, enerji - verimli oldukları için ofislerde ve ticari binalarda yaygın olarak kullanılır. LED'ler el fenerlerinden büyük ölçekli aydınlatma kurulumlarına kadar her şeyde kullanılır ve farklı renklere ayarlanma yetenekleri onları dekoratif aydınlatma için popüler hale getirir.

Spektrumları ölçme ve analiz etme

Bir spektrum tedarikçisi olarak, her türlü spektrum analizörüyle ilgileniyorum. Bu cihazlar farklı ışık kaynaklarının spektrumlarını anlamak için gereklidir. Örneğin,FSP13 Rohde ve Schwarz Spectrum Analizörü 9 KHz - 13 GHzhem lazerin hem de diğer ışık kaynaklarının spektrumlarını analiz etmek için kullanılabilen güçlü bir araçtır. Işık emisyonlarının dalga boylarını, yoğunluklarını ve çizgi genişliklerini doğru bir şekilde ölçebilir.

İster yeni bir lazerin veya mükemmel bir ortam oluşturmak isteyen bir aydınlatma tasarımcısının özelliklerini anlamaya çalışan bir araştırmacı olun, doğru spektrum analizörüne sahip olmak çok önemlidir.

Çözüm

Sonuç olarak, bir lazerin spektrumu diğer ışık kaynaklarından çok farklıdır. Lazerler tek renkli, tutarlılık ve son derece dar çizgi genişlikleri sunar, bu da onları çok çeşitli yüksek teknoloji uygulamaları için ideal hale getirir. Öte yandan, lazer olmayan ışık kaynakları, genel aydınlatma amaçları için daha uygun olan daha geniş spektrumlara sahiptir.

Bir spektrum analizörü için pazardaysanız veya farklı ışık kaynaklarının spektrumları hakkında herhangi bir sorunuz varsa, ulaşmaktan çekinmeyin. İhtiyaçlarınız için doğru çözümleri bulmanıza yardımcı olmak için buradayız. İster küçük ölçekli bir proje ister büyük ölçekli bir endüstriyel uygulama üzerinde çalışıyor olun, sizi destekleyecek uzmanlığa ve ürünlere sahibiz. Gereksinimleriniz hakkında bir sohbete başlayalım ve spektrumunuzda size nasıl yardımcı olabileceğimizi görelim - ilgili çabalar.

Referanslar

1. Hecht, Eugene. "Optik". Addison - Wesley, 2002.
2. Saleh, Bahaa EA ve Teich, Malvin Carl. "Fotoniklerin Temelleri". Wiley, 2007.