激光器线宽的表征方式——kHz与nm换算关系

今天我们来说说激光器线宽的表征方式：kHz与nm的换算关系。

窄线宽激光器有一个非常重要的指标 ☞ 线宽

那么什么是线宽呢？比如有一个激光信号（单色光谱），但这个单色光谱是相对于普通连续光谱而言的，实际上每个原子、分子的运动状态并不完全相同，电子能态也有微小差别，电子跃迁释放的能量就有微小差别。最简单的例子比如：激光器的工作物质里面有同位素……这样，把此激光信号打到分光镜里看光谱，这个谱线就不是一条线，而是有一定宽度的一个谱线，这个宽度叫做“谱线宽度”，简称线宽，用FWHM可以量化线宽，即Full width at half maximum，光谱的半高宽度。

而线宽的表征单位可以用频率（MHz 或 kHz）或波长（nm）来表示。但是这两个单位怎么换算经常有小伙伴很困扰。今天就为大家解答下。

具体换算关系如下：

　　（1）c=v*λ

　　（2）△v=c/(λ*λ)*△λ

　　（3）△x=c/△v

（其中△v为用Hz表示的线宽，△λ为用nm表示的线宽。频率：v、光速：c、波长：λ、相干长度：△x）

敲黑板划ZD：

如果懒得记公式的话也可以简单记住，波长为1550nm时，100GHz=0.8nm就可以了。

比如：波长1550nm的窄线宽激光器，如线宽用Hz表示为100MHz，则换算用nm来表示为0.0008nm，这算是很窄线宽的激光器了。

不过目前更窄的激光器线宽可以做到小于5kHz。比如NKT的窄线宽激光器就可以达到线宽小于0.1kHz。

激光器的线宽越窄相干性越好，所以窄线宽光纤激光器在超高精度激光雷达、船舶水听器、航天器对接、卫星间通信及光纤通信领域具有极其广泛的应用。