קיימים מספר מנגנונים הגורמים להרחבת קו פלואורסצנסיה של לייזר

1. הרחבה טבעית של קו – קיימת תמיד, ונובעת ממשך הזמן הסופי הנדרש לתהליך המעבר מרמת אנרגיה עליונה לרמה נמוכה יותר(הערה *).

רוחב הקו הטבעי צר ביותר: 104-108 הרץ, לעומת תדר הקרינה: 1014 הרץ.

2. הרחבת דופלר – נובעת מתנועת האטומים (הערה **), והיא המשפיעה ביותר בלייזרים גאזיים בלחץ נמוך.

3. הרחבת לחץ (התנגשויות) – מתרחשת בעיקר בלייזרים גאזיים. נובעת מהתנגשויות בין מולקולות הגאז, והשפעתה היא הניכרת ביותר מבין מנגנוני הרחבת הקו,

בלייזרים גאזיים בהם לחץ הגאז גדול מ10- מ"מ כספית (Torr):

  • ככל שהלחץ גדֵל, עולה הרחבת הקו.
  • ככל שעולה הטמפרטורה בלחץ קבוע ההרחבה קטֵנה.

לדוגמא: רוחב קו ספקטראלי של לייזר CO2 בטמפרטורת החדר:

  • בלחץ גאז של 10 מ"מ כספית, רוחב הקו הוא: 55 מגהרץ.
  • בלחץ גאז 100 מ"מ כספית, רוחב הקו הוא 500 מגהרץ.
  • מעל 100 מ"מ כספית, קצב הגידול של רוחב הקו הוא כ- 6.5 מגהרץ לכל עליה של 1 מ"מ כספית.

באיור 5.5 מופיעה דוגמה להרחבת קו הפלואורסצנסיה.

הרחבות קו הפלואורסצנסיה

איור 5.5: הרחבות קו הפלואורסצנסיה

כפתור "הקודם" כפתור "הבא"