det-laseren-figur-24.html
vb 504544 DTU bog
25 / 54
hvordan virker laseren? en laser består grundlæggende af et forstærkermedie, der
kan
forstærke lys via stimuleret emission, og en såkaldt optisk kavitet, dvs. typisk to spejle, der
kan
holde lyset omkring forstærkermediet, således at
det
lys, der tabes på en omgang rundt i kaviteten, er mindre end
det
, forstærkermediet
kan
tilføre. i
det
tilfælde vil lyset være domineret af stimuleret emission hvor alt lyset svinger i fase, og vi siger, vi har en laser (eng: light amplification by stimulated emission of radiation). i en konventionel laser ændres bølgelæng
den
på lyset ved at gøre et af spejlene bølgelængdea?ængigt, således at kun en enkelt bølgelængde reflekteres. laseren udsender kun lys ved netop
den
bølgelængde, for hvilken tabet er mindre end forstærkning, og laserstrålen vil derfor udsende
den
bølgelængde, hvor refleksionen er størst! hvis refleksionsbølgelæng
den
ændres, vil laserens bølgelængde også ændres, og laseren vil f.eks. kunne bruges til oct-målinger. i praksis realiseres sådanne bølgelængdejusterbare lasere typisk ved brug af et optisk gitter, som er en struktur, der reflekterer i forskellige vinkler som funktion af bølgelæng
den
og et me
kan
isk system, som
kan
dreje
det
optiske gitter.
den
ne konstruktion er forholdsvis langsom og fylder en del, så selve laseren har en størrelse på mellem en tændstiks- og skotøjsæske. dtu-laseren ændrer bølgelængde radikalt anderledes, hvilket har vist sig at give mar
kan
t bedre billeder. dtus laser er som nævnt en vcsel, hvilket også kaldes en mikrokavitetslaser, e?ersom afstan
den
(l) mellem spejlene, der udgør kaviteten, typisk kun er få bølgelængder. i
det
tilfælde vil bølgelæng
den
af laseren være givet af
den
stående bølge, der opstår mellem de to spejle, således at bølgelæng
den
er givet ved ? m (l) = m 2nl , hvor n er brydningsindeks for materialet mellem spejlene, og m er et helt tal. hvis nu
det
ene af spejlene er lavet som del af et mikroelektrome
kan
isk system (mems), så
det
kan
bevæges, vil l og dermed ? kunne ændres.
den
ne me
kan
isme for ændring af bølgelæng
den
virker, så længe man arbejder med
den
?samme? stående bølge (m i ligningen), hvilket
kan
kvantificeres med
den
såkaldte frie spektralbredde (fsr) for kaviteten fsr = ? 0 2 2nl 0 , hvor ? 0 er centerbølgelæng
den
for laseren, og l 0
den
tilsva- rende kavitetslængde. af formlen for fsr ses, hvorfor
den
ne me
kan
isme til ændring af bølgelæng
den
primært er interessant for mikrokavitetslaseren, hvor en lille l 0 giver mulighed for et bredt bølgelængdeområde. en an
den
parameter, hvor vcsel laserne er overlegne, er på
den
hastighed, hvorved bølgelæng
den
kan
ændres, hvilket bestemmer, hvor hurtigt man
kan
danne et billede. udover begrænsninger i me
kan
ikken har
den
konventionelle laser med variabel bølgelængde baseret på et optisk gitter en an
den
grundlæggende begrænsning i, hvor hurtigt man
kan
ændre bølge- længen, nemlig at laserstrålen skal startes fra spontan emission ved hver ny bølgelængde. e?ersom lysets hastighed er ekstremt højt, og forstærkermedierne har kra?ig forstærkning, bygger laserstrålen hurtigt op, men
den
tilfældige startproces introducerer støj i de e?erfølgende målinger. for en korrekt konstrueret mikrokavitetslaser udnyttes dopplerski?et (kendes fra tonehøj
den
fra ambulancers sirener, når de passerer) fra
det
hurtigt bevægende spejl til at ski?e bølgelæng
den
på lyset, så
det
præcist passer med resonansbetingelsen (? m ).
det
te giver en langt mindre støjende s
kan
nende laser, som siges at have en høj dynamisk kohærens og
kan
måle meget længere end konventionelle lasere. 25 3d afbildning af øjet med laser
der-det-med-26.html