Монохроматичность

Монохроматичность (степень монохроматичности) лазерного излучения тесно связана с его когерентными свойствами. Идеально монохроматическая генерация - это испускание источником излучения бесконечно длинного цуга гармонических колебаний, т.е. колебаний вида где- постоянные величины. Однако такая генерация физически не возможна, т.к. существует принципиальный предел возможного сужения спектральной линии генерации, связанный с квантовой природой излучения.

Полоса пропускания элемента лазера, который обеспечивает положительную обратную связь (т.е. резонатора), обычно значительно уже ширины спектральной линии активного вещества. Однако наряду с действием механизма вынужденного испускания квантов лазерного излучения в активном веществе неизбежно происходит одновременное испускание в случайные моменты времени и квантов спонтанного излучения. Возможный разброс их частот определяется шириной спектральной линии активного вещества. Некоторые из спонтанно испущенных квантов, попав в подходящие условия (в одну из мод лазерного резонатора), дадут начало новым цугам колебаний, частота и начальная фаза которых будут отличаться от характеристик цугов, возникших ранее. Опыт показывает, что ширина спектральной линии лазерной генерации всегда бывает больше ее теоретического предела. Для того, чтобы приблизиться к нему, требуется принятие специальных мер, обеспечивающих высокую степень стабильности всех параметров лазера, устранение их флуктуаций, вызываемых, прежде всего, причинами теплового и акустического происхождения.