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.