LPT-11 Серийные эксперименты на полупроводниковом лазере
Описание
Лазер обычно состоит из трех частей
(1) Рабочее тело лазера
Генерация лазера должна выбирать соответствующую рабочую среду, которая может быть газом, жидкостью, твердым телом или полупроводником. В такой среде может быть реализована инверсия числа частиц, что является необходимым условием для получения лазера. Очевидно, что существование метастабильного энергетического уровня очень полезно для реализации инверсии числа. В настоящее время существует около 1000 видов рабочих сред, которые могут производить широкий диапазон длин волн лазера от ВУФ до дальнего инфракрасного диапазона.
(2) Источник стимулирования
Для того чтобы в рабочей среде появилась инверсия числа частиц, необходимо использовать определенные методы возбуждения атомной системы для увеличения числа частиц на верхнем уровне. В общем случае газовый разряд может быть использован для возбуждения атомов диэлектрика электронами с кинетической энергией, что называется электрическим возбуждением; импульсный источник света может также использоваться для облучения рабочей среды, что называется оптическим возбуждением; тепловое возбуждение, химическое возбуждение и т. д. Различные методы возбуждения визуализируются как накачка или насос. Для того чтобы получить выход лазера непрерывно, необходимо осуществлять накачку непрерывно, чтобы поддерживать число частиц на верхнем уровне больше, чем на нижнем уровне.
(3) Резонансная полость
При наличии подходящего рабочего материала и источника возбуждения можно реализовать инверсию числа частиц, но интенсивность вынужденного излучения очень слаба, поэтому ее нельзя применить на практике. Поэтому люди думают об использовании оптического резонатора для усиления. Так называемый оптический резонатор на самом деле представляет собой два зеркала с высокой отражательной способностью, установленных лицом к лицу на обоих концах лазера. Одно из них почти полностью отражает, другое в основном отражает и немного пропускает, так что лазер может испускаться через зеркало. Свет, отраженный обратно в рабочую среду, продолжает вызывать новое вынужденное излучение, и свет усиливается. Поэтому свет колеблется взад и вперед в резонаторе, вызывая цепную реакцию, которая усиливается как лавина, создавая сильный лазерный выход с одного конца частично отражающего зеркала.
Эксперименты
1. Характеристика выходной мощности полупроводникового лазера
2. Измерение угла расхождения полупроводникового лазера
3. Измерение степени поляризации полупроводникового лазера
4. Спектральная характеристика полупроводникового лазера
Технические характеристики
Элемент | Технические характеристики |
Полупроводниковый лазер | Выходная мощность < 5 мВт |
Центральная длина волны: 650 нм | |
Полупроводниковый лазерВодитель | 0 ~ 40 мА (плавная регулировка) |
Спектрометр с ПЗС-матрицей | Диапазон длин волн: 300 ~ 900 нм |
Решетка: 600 Л/мм | |
Фокусное расстояние: 302,5 мм | |
Держатель поворотного поляризатора | Минимальный масштаб: 1° |
Вращающаяся сцена | 0 ~ 360°, Минимальный масштаб: 1° |
Многофункциональный оптический подъемный стол | Диапазон подъема>40 мм |
Измеритель оптической мощности | 2 мкВт ~ 200 мВт, 6 шкал |