激光器频率与什么有关 激光器频率与哪些因素相关

1、激光器频率与物质的相互作用

激光器频率与物质的相互作用是影响激光器输出频率的重要因素。物质与光之间的相互作用可以通过光的吸收、散射和透过三种方式来描述。对于一个特定的激光器系统，只有其光频率与物质之间的相互作用满足一定的条件，才能达到光子受激发射和光子吸收之间的平衡，从而产生激射光。

具体而言，某些物质对于某一激光器的频率能够呈现较强的吸收，在此种情况下，激光器的频率便往往不能达到输出状态。这时，需要通过对激光系统的改进或对物质进行选择，以使系统的光的频率与物质之间相互作用的条件得以满足。

2、激光器频率与激光腔的长度有关

激光腔的长度对激光器的频率起着重要作用。对于一台激光器而言，其激光腔的长度决定了光的往返时间。在一段时间内，如果光的频率高于激光腔所能接受的频率上限，系统便无法产生输出。因此，改变激光腔的长度也能够影响激光器的输出频率。

此外，激光器腔的壁反射率也会影响激光器的频率。对于半导体激光器而言，激光器腔一般由Fabry–Pérot干涉仪构成。其反射率可以由外部电压控制。

3、激光器频率与激光波长有关

激光器波长是指所产生光子的波长。光子的能量与波长有关，因此激光器的波长和频率之间是存在关系的。这个关系可以由光速公式来描述：c = λν (其中，c是光速，λ是波长，ν是频率)。因此，改变激光器的波长就可以影响其频率。

同时，激光的波长也与所用材料和激励方式有关。例如，半导体激光器使用不同材料所产生的波长、块模式和其他效应对频率都有着很大的影响。

4、激光器频率与温度有关

激光器内部存在多个物理过程，其中大部分都受温度的影响。激光器的温度变化会导致电子和电离态的分布发生改变，从而影响激光器的频率。这是因为激光器系统需要一定的电子浓度和电离态密度才能维持产生激射光的状态。

半导体激光器内部的结构可以简化为有源层（active layer）与两个掺杂区相接的PN结构。在有源层中注入电子，激发电子从价带跃迁至导带，辐射光子并产生激光。由于PN结可随温度变化产生电容变化，从而影响其电阻，故温度变化会影响激光器系统的使用条件，从而影响激光器的频率。