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兰姆凹陷
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'''兰姆凹陷'''是全国科学技术名词审定委员会公布的科技类名词。
在汉字的历史上，人们通常把秦代之前留传下来的篆体文字和象形文字称为“古文字<ref>[https://www.sohu.com/na/457519286_209689 什么是古文字，古文字是如何识别出来的]，搜狐，2021-03-26</ref>”，而将隶书和之后出现的字体称为“今文字”。因此，“隶变<ref>[https://www.sohu.com/a/464783594_100263297 隶变，变什么了？]，搜狐，2021-05-06</ref>”就成为汉字由古体（古文字）演变为今体（今文字）的分界线。
==名词解释==
多谱勒加宽的单纵模气体激光器中，输出功率总是随纵模频率向中心频率的靠近而增大，但是当纵模[[频率]]接近中心频率时，由于增益曲线上两个烧孔重叠而使能够受激辐射的[[粒子]]数减小，因而光强反而下降，在中心频率出现凹陷，称为兰姆凹陷。这一输出[[特性]]在稳频技术中常用。
思路：反转粒子数烧孔→增益系数曲线烧孔→多普勒加宽的气体激光器的对称烧孔→烧孔和功率的关系→兰姆凹陷
发现
He-Ne 激光器发明两年后，1962年，兰姆位移的发现者，诺贝尔物理奖得主小W.E.兰姆教授正在耶鲁大学对氦氖激光器作理论分析。他的目的是要根据原子在电磁场作用下振荡的经典模型，计算激光强度随空腔参数改变的关系。他原来预计，空腔原子有一定的自然跃迁频率，当空腔频率与原子跃迁频率一致时，会因为谐振而使激光强度达最高值。可是出乎他的意料，计算所得的曲线却在谐振处呈现极小值，形成一凹陷。他花了许多时间反复核算，没有找出错误，肯定计算是正确的。当时，兰姆并不知道这就是由于饱和和多普勒频宽引起烧孔效应的后果（不久就清楚了），但是他敏感地预见到，这一凹陷有助于频率的稳定，因为他在理论计算中参考了二十年代电子学家范德泡尔（van der Pol）关于多频振荡器的理论，这一理论证明只要满足一定条件就可以出现频率锁定现象。
证实存在
兰姆作出理论预测后，并没有马上发表，而是将手稿寄给激光器的另外两位先驱，贾万和本勒特（Bennett），请他们发表意见。贾万回信说，他虽然没有观察到这个现象，但相信会有，因为他曾观察到与之有关的推频效应。本勒特则把自己的实验记录寄给兰姆，他在激光输出随调谐频率变化的曲线中没有找到凹陷信号，表示对此没有信心。他所在的贝尔实验室有一位同事叫R.A.麦克发伦（R.A.McFarlane），得知后对这个问题产生了兴趣，主动承担起实验研究的工作。他用磁致伸缩方法使氦氖激光器的光学腔改变长度，从而调整谐振频率，开始时，他的激光管中用的是自然丰度的气体（氖的成分为20Ne，90.92%；21Ne，0.26%；22Ne，8.82%），在谐振曲线上也没有观察到凹陷，但他注意到曲线有些不对称，似乎是两种频率叠加而成的。他意识到这可能是氖的同位素效应，于是在贾万的帮助下，做了22Ne（纯度达99.5%）的氦氖激光器，果然，在中心频率附近出现了微浅的凹陷信号。功率加大后，凹陷随之变深，形成明显的鸵峰曲线。于是，麦克发伦、本勒特和兰姆三人联名于1963年发表了实验结果，正式宣布兰姆凹陷的存在。与此同时，贾万也发表了类似报告。从此，单模稳频氦氖激光器登上了精密计量工作的舞台，在长度和频率的计量中发挥了重要作用，并且开辟了激光稳频的广阔领域。
兰姆凹陷稳频方法
兰姆凹陷稳频技术是利用非均匀加宽气体激光器的输出功率在中心频率v0处有一极小值点这一现象工作的。
要使激光器输出功率保持极小值，常用的方法是在激光器谐振腔长上施加一微小的周期性调制信号，使激光器的输出功率存在对应的微小波动; 信号处理电路将输出功率的微小波动进行带通放大、相敏检波，得到信号的相位信息; 该相位信息作为PID控制电路的输入信号，输出信号经过高压放大后驱动压电陶瓷管，调整激光器谐振腔长。通过这一闭环控制过程保持相敏检波信号输出为零，即可将激光器谐振频率调整到工作物质中心频率v0处。
通过腔长调制判断输出功率所处兰姆凹陷曲线上位置的方法，实际上是利用兰姆凹陷曲线的一次导数曲线在中心频率v0处有一过零点这一规律工作的。根据兰姆凹陷曲线的特点，可知其一次导数曲线不是单调曲线，因此无法保证整个工作区间内控制系统始终处于负反馈状态，即无法实现控制系统在任意初始状态均能实现稳频锁定#只有在凹陷点附近很小的区域内，控制电压与相敏检波输出的关系才是单调关系，闭环控制系统才能形成负反馈，正常工作。
模拟式兰姆凹陷稳频激光器结构原理如图所示。图中兰姆凹陷波形的扫描由手动扫描部分实现，操作者通过示波器观察输出功率的变化，判断兰姆凹陷点，在凹陷点附近将控制电路切换为闭环模式，PID控制电路将自动跟踪锁定到兰姆凹陷点。
==参考文献==
[[Category:800 語言學總論]]