波長越短測量精度越高。氦氖激光波長632.8納米,顯然優(yōu)于半導體激光635納米和650納米。
氦氖激光線寬窄穩(wěn)定性高在諸多激光器中是****的,這已經(jīng)是光學界的共識。
半導體激光器的線寬在各種激光器中是*寬的,可以達到幾十至幾百cm-1,也就是說半導體激光器的單色性是*差的。
從激光原理看,激光發(fā)光與躍遷能級差有關,發(fā)光的波長與能級差的關系可以描述為δε=hν=hс/λ式中h為普朗克常數(shù),ν為波數(shù),c為光速,λ為波長,δε=e2-e1是上下能級之差。
氦氖激光受激發(fā)射是在原子的能級之間躍遷是一個定值,因此波長λ也是一定的。
但是,半導體激光是電子在能帶之間躍遷,能帶本身有一個寬度,設電子低能態(tài)的能量為e1—e1 δe1之間,電子高能態(tài)e2—e2 δe2之間,躍遷能量δε*大值為e2-e1 δe2躍遷能量*小值e2-e1-δe1。在此能量范圍之內,發(fā)出的光波長當然也是不確定的。因此,半導體激光發(fā)出的波長是在一個范圍之內的多種波長的光的集合。
半導體激光除了波長長,線寬寬,單色性差以外還有溫度穩(wěn)定性差的突出缺點,所以很少用于計量與測試。它的優(yōu)點是工作電壓低、體積小、轉換效率高。因此可以廣泛用于對單色性要求不高的工業(yè)與民用場合。
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