لیزر رنگی با پهنای باند باریک (Narrow-Band Dye Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر رنگی با پهنای باند باریک (Narrow-Band Dye Laser) :
Narrow-Band Dye Laser یک لیزر رنگی است که با استفاده از المان های پراشنده (مانند توری پراش) و تداخلی (مانند اِتالون) در حفره، پهنای خط طیفی بسیار باریکی (کمتر از ۱ گیگاهرتز تا کیلوهرتز) تولید می کند. این لیزرها برای کاربردهای طیف سنجی با وضوح بالا که نیاز به تفکیک ساختارهای ظریف و فوق ظریف اتمی و مولکولی دارند، ضروری بودند.
مکانیزم: برای باریک کردن پهنای خط، از ترکیب چند المان انتخابی استفاده می شود. یک توری پراش (در پیکربندی Littrow یا grazing-incidence) انتخاب طول موج درشت (چند دهم نانومتر) را انجام می دهد. سپس یک یا چند اِتالون (صفحات موازی با پوشش بازتابنده) در داخل حفره قرار می گیرند تا مدهای طولی را فیلتر کرده و پهنای خط را تا حد مگاهرتز کاهش دهند. برای دستیابی به پهنای خط کیلوهرتز، از حفره های حلقه ای تک جهتی (ring cavity) برای حذف سوزش مکانی و تثبیت فعال فرکانس با استفاده از حفره های مرجع خارجی (مانند حفره Fabry-Perot) استفاده می شد.
لیزرهای رنگی با پهنای باند باریک ابزار اصلی برای طیف سنجی لیزری با وضوح فوق بالا بودند. با آنها، محققان توانستند ساختارهای فوق ریز اتم ها (ناشی از برهمکنش با اسپین هسته)، جابجایی لمب (Lamb shift) در هیدروژن، و سایر پدیده های بنیادی را با دقت بی نظیری اندازه گیری کنند. همچنین در خنک سازی و به دام انداختن اتم ها برای رسیدن به چگالش بوز-اینشتین از این لیزرها استفاده می شد.
امروزه لیزرهای دیودی با حفره خارجی (ECDL) و لیزرهای Ti:Sapphire با پهنای خط باریک، این نقش را ایفا می کنند. این لیزرها پایداری و کاربری آسان تری دارند. با این حال، لیزرهای رنگی با پهنای باند باریک از نظر تاریخی اهمیت زیادی دارند و پایه گذار بسیاری از پیشرفت ها در فیزیک اتمی و طیف سنجی بودند.
