Gibt mein grüner Laserpointer drei unterschiedliche Frequenzen aus oder ist meine Messung fehlerhaft?

Ich spielte mit einem billigen Beugungsgitter und meinem Satz Laserpointer herum und bemerkte, dass mein grüner Laser drei erzeugt, während der rote und der blaue Zeiger einen einzelnen Punkt im Spektrum erzeugen:

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Ich habe nach grünen Laserpointer-Spektren gegoogelt und die Bilder, die ich finde, scheinen darauf hinzudeuten, dass ich wirklich einen einzigen Peak sehen sollte, nicht drei. Diese Antwort spricht auch von einer einzelnen Frequenz. Denken Sie daran, dass dies supergünstige Laser sind. Ich habe insgesamt etwa 20 US-Dollar für die drei bezahlt.

Emittiert mein grüner Laser also mehrere Frequenzen oder ist dies ein Artefakt des von mir verwendeten Beugungsgitters? Wenn es wirklich drei Spitzen aussendet, was verursacht das? Von meinem (sehr grundlegenden) Verständnis von Lasern dachte ich, dass dies nicht möglich sein sollte.

PS Hier ist das Spektrum einer weißen LED-Taschenlampe, die mit demselben Gitter aufgenommen wurde, falls es für die Beurteilung meiner Methode relevant ist:

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Das ist mäßig überzeugend, aber die Frage ist "Warum?". Und wir haben einige Lasertypen unter unseren Stammgästen.
Beim Laser ist mehr als eine Frequenz möglich. Es heißt Multimode-Laser. Grüner Laser ist wahrscheinlich tatsächlich infrarot und frequenzverdoppelt. Aber ich habe immer noch keine Ahnung, warum es drei verschiedene Frequenzen gibt. Nichtlineare Prozesse hängen stark von der Leistung ab, daher sollten die zusätzlichen Strahlen nicht nur eine etwas geringere Intensität aufweisen. Es sollte um Größenordnungen kleiner sein.
Was für eine großartige Frage und großartige experimentelle Daten, die man auf dieser Seite veröffentlichen kann! Das wäre ein großartiges Material für einen ersten Kurs über Laserphysik.
+1: Gute Frage. Macht der relative Abstand Sinn? IE Passt der Winkelabstand zwischen den drei grünen Punkten in den Winkelabstand des grünen Abschnitts Ihres Weißlichtbilds?
@ChrisMueller ja, das tut es; Die grünen Punkte sind im Vergleich zum Winkelabstand zwischen Grün und Rot oder Blau sehr nahe beieinander.

Antworten (1)

Angesichts der Tatsache, dass die meisten grünen Zeiger von einem 281,8-THz-Infrarotlaser frequenzverdoppelt sind ( c /1064 nm), ist es möglich, dass Sie zwei Frequenzen haben f 1 und f 2 im ursprünglichen Infrarotlaser (dh es ist Multimode). Nachdem Sie den nichtlinearen Kristall "Frequenzverdopplung" passiert haben, sehen Sie drei Frequenzen: 2 f 1 , 2 f 2 , und f 1 + f 2 .

Es sieht so aus, als ob Ihre relativen Intensitäten sind ich ( 2 f 1 ) < ich ( f 1 + f 2 ) < ich ( 2 f 2 ) . Das heißt, im Originallaser das Original f 2 Der Strahl war stärker oder zumindest besser konzentriert als der f 1 Strahl.

Vielen Dank! Der gleiche Abstand zwischen den drei Punkten schien nicht zufällig zu sein, und diese Antwort erklärt gut, warum sie gleich sind. Mit diesem neuen Schlüsselwort habe ich dieses Video gefunden (Hinweis, es ist ein Download), das das Spektrum eines Lasers zeigt, wenn der Strom erhöht wird. Es zeigt bei einigen Strömungen mehrere Spitzen und bei anderen eine einzelne Spitze – faszinierend!
@romkyns Das ist sehr typisch für jeden billigen Laser. Laser sind mürrische Bestien und die Dampfmaschinen der optischen Technologie: Sie sind klobig, kompliziert und so ziemlich die Quelle aller Kopfschmerzen in jedem optischen Projekt, an dem ich gearbeitet habe. Jede Laserkavität unterstützt viele Moden, und der Trick besteht dann darin, alle bis auf eine zu unterdrücken. Die meisten Laser haben entweder mindestens ein paar Moden oder "springen" chaotisch zwischen den Moden. Eines Tages könnte die Quantenpunkttechnologie Laser hervorbringen, die nicht so ideal sind.
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