Falla de cordero

El Lamb dip  es el fenómeno de una caída resonante en la potencia de salida de un láser de gas en el centro de la línea de ganancia. Willis Lamb lo predijo por primera vez en 1963 .

Teoría

La amplificación en los láseres se produce por la interacción de los rayos de luz con las moléculas del medio activo, que se caracterizan por tener su propia línea de absorción centrada en una frecuencia correspondiente a la ganancia máxima. Sin embargo, la línea de amplificación de un láser de gas experimenta un ensanchamiento debido al efecto Doppler : dado que las moléculas de gas están en movimiento, para los fotones, la línea de absorción se desplaza en una cantidad que depende de la velocidad de las moléculas.

Dentro de la cavidad del láser , la radiación de luz se propaga en ambas direcciones. En este caso, una molécula con cierta velocidad puede interactuar tanto con un contrafotón, para el cual la transición resonante se desplazará a frecuencias más altas, como con un fotón de recuperación, para el cual la transición resonante se desplazará a frecuencias más bajas. La interacción más efectiva de una molécula y un fotón será en el caso en que coincidan la frecuencia del fotón y la transición resonante desplazada. Como resultado, las moléculas que tienen una proyección de velocidad cero en el eje del resonador (y una línea de absorción no desplazada) interactuarán efectivamente con los fotones de frecuencia , propagándose en ambas direcciones, y su contribución total a la radiación de salida del láser disminuirá. Esto se observará como una caída en la potencia de radiación en la frecuencia central y la aparición de dos máximos de línea de ganancia ubicados simétricamente con respecto a . En el caso general, la posición del Lamb dip puede no coincidir con el centro de la línea de amplificación.

La falla de Lamb fue observada experimentalmente en 1963 por W. Lamb , W. Bennett y R. McFarlane.

Fracaso inverso del cordero

Se puede colocar una celda con un gas absorbente en el resonador, cuya saturación conducirá a un aumento en la potencia de salida en el centro de la inmersión de Lamb. Este fenómeno, descubierto por Paul Lee y M. Skolnik, se denominó inmersión inversa de Lamb y encontró aplicación en métodos para estrechar la línea de láser.

Literatura