레이저의 스펙트럼은 다른 광원과 어떻게 다릅니 까?

이봐! 스펙트럼 공급 업체로서, 나는 최근 레이저의 스펙트럼이 다른 광원과 어떻게 다른지에 대해 많은 질문을 받고 있습니다. 그래서, 나는 이해하기 쉬운 방식으로 앉아서 당신을 위해 그것을 분해한다고 생각했습니다.

기본부터 시작합시다. 광원의 스펙트럼에 대해 이야기 할 때, 우리는 본질적으로 빛에 포함 된 파장 또는 주파수의 범위에 대해 이야기하고 있습니다. 광원마다 스펙트럼이 다르며,이 스펙트럼은 빛의 특성과 그것이 어떻게 행동하는지에 대해 많은 것을 알려줄 수 있습니다.

다른 광원

먼저, 일반적인 비 레이저 광원을 살펴 보겠습니다.

백열등

백열 전구는 빛이 빛날 때까지 필라멘트를 가열하여 작동합니다. 백열등의 스펙트럼은 연속 스펙트럼입니다. 이것은 광범위한 파장에서 빛을 방출한다는 것을 의미합니다. 그것은 가시 스펙트럼의 모든 색상 (및 일부 적외선 및 자외선)이 함께 혼합 된 무지개와 같습니다. 백열 전구의 스펙트럼의 피크는 일반적으로 적외선 영역에 있으므로 이러한 전구가 빛과 함께 많은 열을 제공합니다.

형광등

형광등은 튜브 내부의 흥미 진진한 수은 증기로 작동하여 자외선을 방출합니다. 그런 다음이 자외선은 튜브 내부의 형광체 코팅에 의해 흡수되어 빛을 가시 광으로 방출합니다. 형광등의 스펙트럼은 개별 선과 연속 배경의 조합입니다. 불연속 라인은 수은 원자와 형광체 재료의 특정 에너지 전이에서 비롯됩니다. 그렇기 때문에 형광등이 백열등에 비해 다소 "가혹한"색상을 갖는 이유입니다.

LED 조명

LED 또는 빛 - 방출 다이오드가 점점 인기를 얻고 있습니다. LED의 스펙트럼은 설계에 따라 다를 수 있습니다. 일부 LED는 단일의 좁은 파장에서 빛을 방출하도록 설계되어 매우 순수한 색상을 제공합니다. 예를 들어, 빨간색 LED는 주로 스펙트럼의 빨간색 부분에서 빛을 방출 할 수 있습니다. 그러나 흰색 LED는 약간 다릅니다. 그들은 일반적으로 다른 색상 (빨간색, 녹색 및 파란색)의 여러 LED를 결합하거나 파란색 LED를 형광체 코팅과 함께 사용하여 더 "흰색으로 보이는"빛을 만듭니다. 흰색 LED의 스펙트럼은 서로 다른 색상 LED로부터의 개별 피크 또는 형광체를 사용하는 경우보다 연속적인 스펙트럼의 조합 일 수 있습니다.

레이저의 스펙트럼

이제 레이저에 대해 이야기합시다. 레이저는 스펙트럼과 관련하여 매우 특별합니다.

단색 성

레이저의 주요 특징 중 하나는 단색성입니다. 레이저는 단일, 매우 좁은 파장에서 빛을 방출합니다. 다시 말해, 그것은 매우 순수한 색상을 가지고 있습니다. 예를 들어, 헬륨 - 네온 레이저는 632.8 나노 미터의 파장에서 빛을 방출하며, 이는 밝은 붉은 색입니다. 이것은 우리가 앞서 이야기 한 광범위한 스펙트럼 광원과는 대조적입니다. 이러한 단색 성의 이유는 레이저가 작동하는 방식 때문입니다. 그들은 자극 된 방출에 의존하며, 이는 광자가 동일한 에너지 (따라서 동일한 파장)로 매우 제어 된 방식으로 방출되는 경우에 의존합니다.

통일

레이저 스펙트럼과 관련된 또 다른 중요한 측면은 일관성입니다. 레이저는 시간적 및 공간 일관성을 갖습니다. 시간 일관성은 광파가 오랜 시간 동안 서로 단계적임을 의미합니다. 이것은 레이저 스펙트럼의 좁은 선폭과 관련이 있습니다. 레이저가 단색이 많을수록 시간적 일관성이 높아집니다. 공간 일관성은 광파가 레이저 빔의 전체 크로스 섹션을 가로 질러 위상에 있음을 의미합니다. 이것이 레이저 빔이 너무 많이 퍼지지 않고 장거리 여행을 할 수있는 이유입니다.

선폭

레이저 스펙트럼의 선폭은 매우 좁습니다. Linewidth는 레이저가 방출하는 파장 범위의 척도입니다. 전형적인 레이저의 경우, 라인폭은 몇 킬로 헤르츠에서 몇 메가 헤르츠를 순서대로 할 수 있으며, 이는 비 레이저 광원의 선폭에 비해 엄청나게 작습니다. 이러한 좁은 선폭을 측정하기 위해 종종 높은 정밀 스펙트럼 분석기를 사용합니다.N9322C Agilent 기본 스펙트럼 분석기또는N9320A Agilent RF Spectrum Analyzer, 9kHz ~ 3GHz. 이 분석기는 레이저의 스펙트럼을 정확하게 측정하고 특성을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.

응용 프로그램 및 시사점

레이저 및 기타 광원의 스펙트럼의 차이는 응용 프로그램에 큰 영향을 미칩니다.

레이저 응용 프로그램

그들의 단색 성과 일관성 때문에 레이저는 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다. 통신에서 레이저는 광섬유 - 광학 케이블을 통해 데이터를 전송하는 데 사용됩니다. 레이저의 좁은 스펙트럼은 최소한의 간섭으로 고속, 긴 거리 데이터 전송을 허용합니다. 의학에서, 레이저는 수술 절차에 사용되며, 여기서 정확한 파장과 집중 빔을 사용하여 주변 영역에 과도한 손상을 일으키지 않고 조직을 자르거나 절단 할 수 있습니다. 또한 레이저 프린터, 바코드 스캐너 및 과학 연구에서도 사용됩니다.

다른 광원의 응용

비 레이저 광원은보다 일반적인 조명 응용 프로그램에 사용됩니다. 백열 전구는 가정에서 따뜻하고 매력적인 분위기를 조성하는 데 좋습니다. 형광등은 에너지가 효율적이기 때문에 사무실과 상업용 건물에서 일반적으로 사용됩니다. LED는 손전등에서 스케일 조명 설치에 이르기까지 모든 것에 사용되며 다양한 색상으로 조정하는 능력으로 인해 장식 조명에 인기가 있습니다.

스펙트럼 측정 및 분석

스펙트럼 공급 업체로서 나는 모든 종류의 스펙트럼 분석기를 처리합니다. 이 장치는 다른 광원의 스펙트럼을 이해하는 데 필수적입니다. 예를 들어,FSP13 Rohde & Schwarz Spectrum Analyzer 9 KHZ -13 GHZ레이저 및 기타 광원의 스펙트럼을 분석하는 데 사용할 수있는 강력한 도구입니다. 광 배출량의 파장, 강도 및 선폭을 정확하게 측정 할 수 있습니다.

새로운 레이저의 특성을 이해하려고하는 연구원이든 조명 디자이너가 완벽한 분위기를 만들고자하는 조명 디자이너가 올바른 스펙트럼 분석기를 갖는 것이 중요합니다.

결론

결론적으로, 레이저의 스펙트럼은 다른 광원의 스펙트럼과 매우 다릅니다. 레이저는 단색 성, 일관성 및 극도의 좁은 선폭을 제공하므로 다양한 기술 응용 프로그램에 이상적입니다. 반면, 비 레이저 광원은 더 넓은 스펙트럼을 가지고 있으며, 이는 일반적인 조명 목적에 더 적합합니다.

스펙트럼 분석기 시장에 나오거나 다른 광원의 스펙트럼에 대해 궁금한 점이 있으면 주저하지 말고 연락하십시오. 우리는 귀하의 요구에 맞는 솔루션을 찾도록 도와 드리겠습니다. 소규모 스케일 프로젝트 또는 대규모 산업 응용 프로그램에서 작업하든 관계없이 전문 지식과 제품을 지원할 수 있습니다. 귀하의 요구 사항에 대한 대화를 시작하고 스펙트럼 관련 노력에서 귀하를 도와 줄 수있는 방법을 살펴 보겠습니다.

참조

1. Hecht, 유진. "광학". 애디슨 - 웨슬리, 2002.
2. Saleh, Bahaa Ea 및 Teich, Malvin Carl. "광자의 기초". Wiley, 2007.