Можно ли управлять частотой света?

Конечно вы можете.

1. Перестраиваемые лазеры — это вещь; вы можете модулировать различные аспекты процесса генерации света в различных типах лазеров.
2. Вы можете возбудить лазерный диод синусоидальным сигналом, что по сути означает, что вы построили синтезатор частоты. Этот синусоидальный сигнал может быть сгенерирован электронным способом. Модуляция лазерных диодов обычно выполняется в волоконно-оптической связи, а поскольку скорость электроники ограничивает частоту модуляции парой сотен гигагерц.
3. То же самое касается модуляции модулятора Маха-Цендера гармоническими колебаниями. Все замечания, сделанные для синусоидального возбуждения, применимы и здесь.
4. используя частотную гребенку и нелинейную среду, можно генерировать большой набор продуктов интермодуляции; Таким образом, в зависимости от того, как вы управляете гребенкой, вы можете выбирать из сетки длин волн.

Я имею в виду управление непосредственно в источнике, а не фильтрацию света или настройку плотности среды.

По сути, это то, что делает перестраиваемый лазер. Внутри лазер представляет собой возбужденный кусок материи с оптическим усилением между двумя зеркалами. Это усиление максимально на некотором (обычно очень малом) количестве длин волн, поэтому выходной сигнал лазера почти монохроматичен. Перестраиваемые лазеры также включают в себя механизм для перемещения туда, где это максимальное усиление. У RP Photonics есть статья о многих, многих способах, которыми это можно сделать:

https://www.rp-photonics.com/wavelength_tuning.html

Чтобы не повторять это здесь, я приведу один простой пример. Многие лазерные диоды могут быть термически настроены, когда вы нагреваете или охлаждаете их (возможно, пропуская больший или меньший ток через диод), чтобы изменить длину волны, которую они излучают. Этот эффект имеет несколько причин, включая изменения в зонной структуре полупроводника в зависимости от температуры/тока, а также изменения показателя преломления из-за теплового расширения материала.

Благодаря комментариям возник еще один вопрос: можно ли управлять движением электронов между энергетическими уровнями?

Фактический комментарий, который заставил вас изменить свой вопрос, неверен. Зонная структура материала не полностью фиксирована (см. настройку температуры/тока), вы можете излучать свет с длинами волн, которые не соответствуют уровням энергии в материале, и вам также не обязательно менять уровни энергии в чтобы изменить длины волн, которые излучаются. Доступно множество материалов, в которых зонная структура охватывает энергетические уровни в десятки и сотни нанометров. Например, резонатор лазера Ti:S может излучать свет на всех длинах волн от 680 нм до более чем 1100 нм, то есть в диапазоне более 400 нм. Настраиваемые источники света, использующие кристалл Ti:S, могут излучать любую (или все) из этих длин волн.

Затем есть такие устройства, как параметрические генераторы . Поскольку они не зависят от энергетических уровней материала для генерации новых фотонов, одно устройство может настраиваться между длинами волн в тысячи нанометров, иногда охватывая УФ, видимый и ближний ИК диапазоны.

Таким образом, абсолютно возможно контролировать частоту/длину волны света с помощью правильного оборудования.

Светодиоды довольно хорошо настраиваются на температуру, но для получения нескольких десятков нанометров требуется жидкий азот. Я только что попробовал один, который янтарный при комнатной температуре, но зеленовато-желтый при 77 К. Они также становятся намного ярче при постоянном токе, когда вы снижаете температуру, в то время как прямое падение напряжения резко увеличивается. Из-за этой изменяющейся яркости и того, что мой телефон не позволяет мне отключить автоэкспозицию, моя попытка заснять это для вас с треском провалилась.

Маленькие лазерные диоды показывают меньший сдвиг. У меня тут был красный диод типа лазерной указки, а в ЛН он становился то ярче, то тускнел по мере остывания, без заметного изменения цвета

Используйте лампу накаливания с диммером, температура излучателя будет меняться по мере того, как вы затемняете, и кривая абсолютно черного тела будет меняться соответственно. Это, конечно, применимо только в том случае, если вам не нужен монохроматический или когерентный источник.

То, о чем вы спрашиваете, это просто антенна ... но для оптических частот, а не для радио. Они называются «оптическими антеннами» и все еще находятся в разработке, поскольку видимый свет имеет очень короткую длину волны, что означает очень короткие антенны, что представляет трудности при изготовлении (они наноразмерные). Кроме того, требуемые управляющие сигналы также имеют очень высокую частоту, что также усложняет задачу.

«частота света» — вполне определенная величина только для монохроматического источника.

Хорошие монохроматические источники видимого света представляют собой спектральные линии, и их может изменить либо эффект Штарка (электрическое поле), либо эффект Зеемана (магнитное поле). Он просто не очень чувствителен, дает небольшую модуляцию по сравнению с типичной шириной линии.

Однако различные уклонения могут дать лучший эффект; в частности, фотоакустические решетки можно комбинировать с лазерными усилителями для создания настроенных источников.

Однако проще всего использовать два светодиода разных цветов и включить только один.

Это тот вопрос, который задают, когда не понимают гомо-люмоперехода в теории молекулярных орбит, а ширина запрещенной зоны в полупроводниковых материалах позволяет электронам возбуждаться и возвращаться в основное состояние для создания излучения.

Как только эти явления будут поняты, станет ясно, что для выбора определенной длины волны из хвоста на кривой излучения Гаусса из вышеупомянутых механизмов излучения необходимо использовать более четкое использование фильтрации света и запроса с помощью зеркал и настройки лазера.

Итак, если вам не нравятся эти методы и все они не соответствуют вашим критериям, единственный возможный ответ, учитывающий все ваши критерии, — нет. Нет, цвет света не может быть настроен на источнике в соответствии с вашими критериями.