兰姆凹陷与烧孔的区别

Question

兰姆凹陷与烧孔的区别？？？？

Answer 1

好问题。兰姆凹陷是一种对应于单模激光的烧孔，因此可以用于确定原子的频率。而烧孔除了单模，还可以由多模产生，因此并不能清楚对应的频率稳定了。

烧孔：激光光模的频率≈激发态原子频率时，激发态原子被激发回落到低能态。此时反转粒子数减少，光强降低，形成烧孔。

但是由于激光腔内，可能有多个模式形成[1]，所以由于不知道是哪个模式烧了孔，也就无从确定原子的频率。

现在引入一个重要概念：非均匀展宽。气体介质原子在不停的做热运动，由于多普勒效应，每个原子的中心共振频率都不尽相同。这就是非均匀展宽。相比之下，固体原子运动范围很有限，只能在小范围内振动，所以它们共振频率相同，这就是均匀展宽。

当激光增益介质为非均匀展宽，且激光工作在单模状态时，稳定的状态是激光恰好是和速度≈0的原子作用[2]，此时烧的孔对应的频率，正好是原子的自然频率，这就可以用于通过原子频率，确定此时激光工作频率，也就是兰姆凹陷。

[1]无论是均匀展宽还是非均匀展宽，都会有多模形成。
[2]由于驻波的机制引起的：这样做，对于来回振荡行走激光来说“最省力”，也就是一个稳定的状态。

关于这个问题，我写了很久。怕引入过多概念，最后写成这样。