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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 原子、分子&光学 » 塞曼效应
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airfly1992

金虫 (小有名气)

[求助] 塞曼效应 已有1人参与

想请问一下大家，能不能利用塞曼效应在光纤激光器（如掺镱、铒镱共掺）中实现双频的激光输出？谢谢
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Godbuiltmetolast.
1楼 2014-12-28 16:31:17
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mshwangg

至尊木虫 (正式写手)
引用回帖:
10楼: Originally posted by airfly1992 at 2015-01-03 16:36:29
塞曼效应理论上会造成增益谱分裂这个有没有参考文献？我只是看到过清华大学的张书练教授利用过横向磁场分离增益介质的方法使得两个偏振态的模式没有发生竞争。不知道是不是对应所有的增益介质都是适用的。...

你看周炳琨的激光原理就有了，不过他讲这个是在塞曼效应稳频那一章。
我的理解是，塞曼效应的能级分裂，使左旋和右旋光的频率差变大，在相同的粒子数反转条件下，对应不同能级跃迁的左旋和右旋光分别获得增益产生激光振荡。
此外，从模式竞争的角度考虑，要知道左（右）旋光会不会与右（左）旋跃迁能级发生作用，也就是左右旋光会不会消耗同一个反转粒子数分布。如果是原子的话，理论上是不会的，可以没有模式竞争问题，但Yb掺杂的光纤中的跃迁情况我就搞不懂了，无法给你肯定的回答。
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11楼2015-01-04 09:27:35
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mshwangg

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
双频输出要有纵向塞曼效应
也就是说，需要沿着光纤轴向加磁场
那么问题来了，怎么创造出沿光纤轴向的均匀磁场？
一种情况，光纤是条直线，短的还行，长的就没招了
另一种情况，光纤盘成圆圈，磁场线圈的导线缠在光纤外面（导线与光纤垂直），似乎可行，但磁场均匀度不乐观，而且绕线圈会很麻烦。
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2楼2014-12-29 09:02:58
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airfly1992

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by mshwangg at 2014-12-29 09:02:58
双频输出要有纵向塞曼效应
也就是说，需要沿着光纤轴向加磁场
那么问题来了，怎么创造出沿光纤轴向的均匀磁场？
一种情况，光纤是条直线，短的还行，长的就没招了
另一种情况，光纤盘成圆圈，磁场线圈的导 ...

谢谢答复，理论上说磁场只需要是在在增益介质的区域作用就可以有塞曼效应了，我的激光腔只有几厘米短，还是比较容易实现磁场的添加，我只是想知道在理论上可不可行，比如像掺镱离子这种激发态是有几个多重态的，对双频激光的实现会不会有影响。
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Godbuiltmetolast.
3楼2014-12-29 11:23:21
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mshwangg

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
airfly1992: 金币+10, ★有帮助 2015-01-01 09:40:40
airfly1992: 金币+10, ★★★很有帮助, 谢谢耐心解答 2015-01-04 12:51:35
引用回帖:
3楼: Originally posted by airfly1992 at 2014-12-29 11:23:21
谢谢答复，理论上说磁场只需要是在在增益介质的区域作用就可以有塞曼效应了，我的激光腔只有几厘米短，还是比较容易实现磁场的添加，我只是想知道在理论上可不可行，比如像掺镱离子这种激发态是有几个多重态的，对 ...

短腔我也觉得没太大问题。
就塞曼效应来说，有磁场就会产生能级劈裂，这个和是不是多重激发态没关系。这里我觉得需要注意增益谱宽和跃迁的问题。对工作物质是原子的激光就很容易产生双频，原子的增益谱很窄，由跃迁选择定则，可以清楚地分出来左旋和右旋的双频。我对掺镱光纤不熟，不知道增益谱有多宽，感觉不会太小，而且没有严格的跃迁禁戒吧？这样的话，加磁场怕是只是让增益谱变宽一些，出光仍然是单频的。
既然你的腔短，不妨找两块磁铁加上，看看出光的偏振和频谱。
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4楼2014-12-29 12:33:36
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