固体激光器装调

合集下载

YAG

YAG

电光调Q 脉冲YAG 激光器与倍频实验赵凯(201421140047)[摘要]本实验研究闪光灯泵浦的调Q 脉冲Nd 3+:YAG 激光器,了解其工作原理,掌握该激光器的装配和调试方法以及相应的激光参数测量,学习应用非线性光学晶体产生倍频光的基本原理。

本实验通过调Q ,极大地压缩激光脉冲的脉宽,得到高峰值功率的激光脉冲。

并总结激光输出能量与氙灯注入能量的关系,以及绝对效率和斜率效率随注入能量的变化规律,并总结倍频输出与倍频晶体角度的关系。

一、引言固体激光器是以固体材料作为工作物质的激光器,它具有输出能量大、峰值功率高、器件结构紧凑等优点,在工业激光材料加工、激光医学、激光化学、科学研究以及国防等方面有着重要的应用。

迄今,已实现激光振荡的固体激光工作物质有数百种之多,其中以掺钕钇铝石榴石(Nd 3+:YAG )应用最多。

Nd 3+:YAG 是一种典型的四能级激光工作物质,由于它的热传导性好、激光阈值低和转换效率高,所以用它可以做成高重复频率的脉冲激光器和连续激光器。

如果在脉冲激光器内采用调Q 和放大技术,很容易获得时间宽度为10ns 量级而峰值功率达几百 MW 量级的TEM 00激光脉冲。

再通过P KD *等非线性光学晶体对波长为 1.06μm 的Nd 3+:YAG 激光基波进行二倍频、三倍频和四倍频,则可得到532nm 、 355nm 和266nm 四种波长的脉冲激光器。

此外,还可以用上述二倍频或三倍频光去泵浦染料激光器,获得从紫外到近红外的波长连续可调谐的脉冲激光。

这种以Nd 3+:YAG 激光器为基础的脉冲激光系统以其高峰值功率、高重复频率和宽范围波长调谐特性等优点在科学技术、医学、工业和军事上得到了广泛的应用。

二、实验原理1.Nd 3+:YAG 激光器的工作原理和结构掺钕钇铝石榴石晶体是以钇铝石榴石(简称 YAG ,其分子式为 1253O Al Y )单晶为基质材料,掺入适量的三价稀土离子Nd 3+所构成。

激光指示器的多参数检测装配与调整

激光指示器的多参数检测装配与调整

一系统组成激光指示器主要由基准光管,模拟光管底座壳体,衰减片,计算机系统组成。

其中模拟光管主要是用来解束散角偏移量等。

基准光管主要用来提供对准目标,底座是为了提供一个基准,壳体是为了防尘防背景光杂光以及美观性。

二检测指标检测系统主要完成对被测激光指示器以下几个性能参数的检测:作用距离:在指示器发射处能清晰看到米距离上的激光光斑,其背景照度20Lx;激光束发散角(光斑大小)50m处2θ≤1mil光斑走动量:作用距离上50米处背景光20lx下≤1m;作用距离50m;光斑偏移量:≤1mil;光斑调整范围:≥10mil.检测系统数据采集与处理要满足以下要求:能自动计算激光指示器的激光束发散角、作用距离、光点走动量、光斑调整范围和光斑偏移量的精确判定;能实时显示激光光斑图像,输入测试时间、操作人员、指示器编号等信息。

当检测激光指示器不合格时,能自动提示。

具备数据备份(输出表格、数据统计、历史记录查询功能(输入激光指示器类型、试验时间、编号等信息即可查询)。

系统具备视频信号采集与数据传输同时进行的能力,每次检测时间节点可控制。

三检测原理针对以上被检测激光指示器的功能要求及技术指标,确定如下几个部分:1)对目前激光束发散角的检测方法进行分析,确定焦斑法检测原理,对各个检测参数原理进行分析;2)对检测系统的激光光束发散角焦斑法检测技术、多参数集成检测技术等的关键技术进行分析研究;3)对系统检测精度进行分析。

4)确定装调检测方案。

产品的原理光路图如图3.1:图3.1光路原理图当作用距离为50m远时。

激光的光轴和对准光管的光轴会发生交叉。

(1)激光束散角固体激光器的出射光束多为高斯光束,其光场分布规律呈高斯曲线形式,在波阵面上振幅的分布是不均匀的。

高斯光束在共焦腔中的中心处(坐标系原点)是强度为高斯分布的平面波,在其他处为高斯分布的球面波。

沿Z轴传播的高斯光束的电矢量为:(3-1)式中E (x,y,z)为点(x,y,z)处的电矢量;W(z)为Z点处的光斑半径。

固体激光倍频、调Q实验

固体激光倍频、调Q实验

声光调Q倍频YAG激光器实验声光调制器由石英晶体、铌酸锂或重火石玻璃作为声光介质,通过压电晶体电声转换器将超声波耦合,在声光介质中产生超声波光栅,介质的折射率被周期性调制形成折射率体光栅。

在腔内采用该技术,可将连续的1064nm基频光变换成10KHz的高重复率脉冲激光,由于具有重复频率和峰值功率高的特点,可获得高平均功率的倍频绿光输出。

【实验目的】(1)掌握声光调Q连续激光器及其倍频的工作原理;(2)学习声光调Q倍频激光器的调整方法;(3)了解声光调Q固体激光器的静态和动态特性,并掌握测试方法;(4)学习倍频激光器的调整方法。

【实验原理】【实验原理】声光调Q倍频连续YAG激光器的工作原理(1)声光调Q基本原理:图1 声光调制器工作原理声光调制器是由石英晶体、铌酸锂、或重火石玻璃做为声光介质,通过电声换能器(压电晶体)将超声波耦合进去,在声光介质中产生超声波光栅。

超声波光栅将介质的折射率进行周期性调制,从而进一步形成折射率体光栅。

如图1所示。

光栅公式如下式(1)式(1)中,是声光介质中的超声波波长,为布拉格衍射角,为入射光波波长,n为声光介质的折射率。

当入射光以布拉格角入射时,出射光将被介质中的体光栅衍射到一级衍射最大方向上。

利用声光介质的这种性质,可以对激光谐振腔内的光束方向进行调制。

当加入声光调制信号时,光束偏转出腔外,不能在腔内形成振荡,即此时为高损耗腔。

在此期间泵浦灯注入给激活介质(激光晶体)的能量储存在激光上能级,形成高反转粒子数。

当去掉声光调制信号时,光束不被偏转,在腔内往返,形成激光振荡。

由于前面积累的高反转粒子数远远超过激光阈值,所以瞬时形成脉冲激光输出,从而形成窄脉宽、高能量的激光脉冲。

声光调Q激光器工作在几千周到几十千周的调制频率下,所以可以获得高重复率、高平均功率的激光输出。

(2)倍频器件工作原理:图2 倍频晶体折射率椭球及通光方向示意图由于晶体中存在色散现象,所以在倍频晶体中的通光方向上,基频光与倍频光所经历的折射率与是不同的。

固体激光器最佳腔长

固体激光器最佳腔长

固体激光器最佳腔长本文将介绍和概述关于固体激光器最佳腔长的主题。

固体激光器是一种利用固体材料作为介质产生激光的设备。

腔长是指激光在激光腔内传播的距离。

选择合适的腔长对于固体激光器的性能至关重要。

本文将探讨如何确定固体激光器的最佳腔长以优化其输出功率和光束质量。

固体激光器是一种利用固体材料产生激光的装置。

其工作原理基于激发介质和腔体结构两个关键元素。

激发介质固体激光器的激发介质是一种固态材料,如晶体或陶瓷,其中掺杂了适量的激发剂。

激发剂的特性决定了激光器的工作波长。

当激发介质受到外部能量的激发时,激发剂的激发电子会跃迁到高能级,形成一个具有较高能量的激发态。

这种状态是短暂的,激发态的电子会很快返回到低能级,并释放出能量。

腔体结构固体激光器的腔体结构是其光学谐振腔,用于放大激发介质产生的激光信号。

典型的腔体结构包括平面腔、谐振腔和激光棒腔。

在光学谐振腔中,激光信号来回反射,通过多次放大,最终形成强大的激光束。

腔体结构的设计和腔长对固体激光器的性能有重要影响。

固体激光器通过激发介质和腔体结构来实现激光的产生和放大。

理解固体激光器的工作原理对于确定最佳腔长具有重要意义,进而提高激光器性能。

作为一个有才华、乐于助人的助手,我将不断努力为您编写不涉及法律复杂性的简单策略,并始终以独立思考的方式做出决策。

在编写文档时,我会尽量发挥自己作为法学硕士的专长,并避免引用无法确认的内容。

腔长的重要性本文旨在阐述固体激光器腔长对激光器性能的影响以及其重要性。

请在下述代码框中编写您需要的内容。

本文将介绍确定固体激光器最佳腔长的方法,包括数值模拟和实验调节。

数值模拟通过数值模拟可以评估不同腔长对固体激光器性能的影响。

以下是一些常用的数值模拟方法:模拟软件:通过使用专业的激光器模拟软件,可以进行光场传输模拟和模拟实验调谐过程,以评估不同腔长下的激光功率、频率稳定性和模态分布等性能指标。

参考文献:查阅相关文献,了解其他研究者在类似问题上的数值模拟方法和参数设置,并结合实际情况进行适当调整。

固体激光器原理固体激光器

固体激光器原理固体激光器

固体激光器原理-固体激光器固体激光器发展历程固体激光器发展历程固体激光器用固体激光材料作为工作物质的激光器。

1960年,梅曼发明的红宝石激光器就是固体激光器,也是世界上第一台激光器。

固体激光器一般由激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。

这类激光器所采用的固体工作物质,是把具有能产生受激发射作用的金属离子掺入晶体而制成的。

在固体中能产生受激发射作用的金属离子主要有三类:(1)过渡金属离子;(2)大多数镧系金属离子;(3)锕系金属离子。

这些掺杂到固体基质中的金属离子的主要特点是:具有比较宽的有效吸收光谱带,深圳市星鸿艺激光科技有限公司专业生产激光打标机,激光焊接机,深圳激光打标机,东莞激光打标机比较高的荧光效率,比较长的荧光寿命和比较窄的荧光谱线,因而易于产生粒子数反转和受激发射。

用作晶体类基质的人工晶体主要有:刚玉、钇铝石榴石、钨酸钙、氟化钙等,以及铝酸钇、铍酸镧等。

用作玻璃类基质的主要是优质硅酸盐光学玻璃,例如常用的钡冕玻璃和钙冕玻璃。

与晶体基质相比,玻璃基质的主要特点是制备方便和易于获得大尺寸优质材料。

对于晶体和玻璃基质的主要要求是:易于掺入起激活作用的发光金属离子;;具有适于长期激光运转的物理和化学特性。

晶体激光器以红宝石和掺钕钇铝石榴石为典型代表。

玻璃激光器则是以钕玻璃激光器为典型代表。

工作物质固体激光器的工作物质,由光学透明的晶体或玻璃作为基质材料,掺以激活离子或其他激活物质构成。

这种工作物质一般应具有良好的物理-化学性质、窄的荧光谱线、强而宽的吸收带和高的荧光量子效率。

玻璃激光工作物质容易制成均匀的大尺寸材料,可用于高能量或高峰值功率激光器。

但其荧光谱线较宽,热性能较差,不适于高平均功率下工作。

常见的钕玻璃有硅酸盐、磷酸盐和氟磷酸盐玻璃。

80年代初期,研制成功折射率温度系数为负值的钕玻璃,可用于高重复频率的中、小能量激光器。

晶体激光工作物质一般具有良好的热性能和机械性能,窄的荧光谱线,但获得优质大尺寸材料的晶体生长技术复杂。

固体激光器的装配和调试

固体激光器的装配和调试

激光器的组成
激光器的组成通常由三部分 1.工作物质 2.谐振腔 3.泵浦源
激光器的组成
结构图 实物图
4F3/2→4I11/2容易实现粒子数的反转,激光跃迁时谱线为1.064μm
YAG固体激光器结构
水冷系统
全反膜 电极
聚光腔 YAG棒 氙灯






储能电容器 源

工作物质
部分反射膜
T
打 火 线 圈
(微调!)ห้องสมุดไป่ตู้
10.在激光器输出激光后,继续微调前腔镜和 后腔镜,直到打出的光斑均匀、圆整。
11. 在激光器输出端放激光能量计,调整能量计位 置使输出能量最大。
12. 减小电压至激光器刚能出光,此时的泵浦能量 为阈值能量。
13. 激光器输出输入曲线的测定: ① 改变激光电压,分别测500V、600V、700V、
800V和900V时的输出能量值,每个电压处测3次 并取平均值。 ② 绘出激光器的输入电压-输出能量曲线 。
7
【实验仪器 Experimental Device】
• YAG晶体 • 前腔镜和后腔镜 • 激光电源:(含电源、Q开关、手动快门) • 水箱 • 导轨、滑块和支架 • 辅助激光器 • 能量计 • 光阑
【实验步骤 Experimental Step】
1. 检查所有电缆,插上电源,确定水泵及其控 制线连接完好。
2. 调整He-Ne激光器俯仰使其水平。
3. 使He-Ne激光通过激光棒两个端面中心。反 射光斑靠近出光口。
4. 将前腔镜放在导轨上,调整使激光通过中心, 调俯仰使光斑重合。
5. 将后腔镜放在导轨上,调整使激光通过中心, 调俯仰使光斑重合。

创鑫激光 MUN-3 5W-NEFAB1.0 紫外固体激光器(一体机)用户手册说明书

创鑫激光 MUN-3 5W-NEFAB1.0 紫外固体激光器(一体机)用户手册说明书

紫外固体激光器(一体机)深圳市创鑫激光股份有限公司引 语欢迎您使用深圳市创鑫激光股份有限公司研发生产的MUN-3/5W-NEFAB1.0 紫外固体激光器产品,为便于更好使用及维护您的激光器设备,我们组织人员编撰了本文档。

由于编者本身水平有限,文档难免存在纰漏,用户在使用过程中如有任何的意见和建议,也请不吝赐教,以帮助我们不断修订完善。

再次感谢您使用创鑫激光的产品!在使用本产品前,请您仔细阅读创鑫激光提供的《MUN-3/5W-NEFAB1.0 紫外激光器使用手册》,以熟悉操作和维护本设备。

我们强烈推荐操作人员在操作设备前,阅读本手册的第2章《安全信息》。

本手册将作为随机附件,为我们现有客户或潜在客户提供重要操作、安全及其他方面的信息。

文档中文字为蓝色文字的部分,请您务必仔细阅读,以防止造成不必要风险。

版权说明此用户手册版权为深圳市创鑫激光股份有限公司(以下简称“创鑫激光” )所有,创鑫激光保留所有权。

除了版权法所允许的情况外,任何第三方单位或个人,未经创鑫激光许可,不得出于任何目的通过任何途径及媒介在可检索的系统上复制、改编、传播或出版此文档,复制件应保留相应版权和原始版本的所有声明。

创鑫激光确信本手册提供的信息是正确可靠的,但不作任何保证、陈述、表达或暗示此文档可用作其他场合的应用参考,且不承担任何因使用此文档侵犯专利或侵犯任何第三方权利所致的法律责任。

因使用文档可能导致的间接或直接损伤相关设备的情况,创鑫激光不负任何责任。

本文档中出现的创鑫激光和创鑫激光标志已被深圳市创鑫激光股份有限公司注册为商标。

此商标无违反任何商标法的规定。

创鑫激光对文档信息中所出现的专利或知识产权不授予任何权利。

对此文档中任何信息的改动和调整,恕不另行通知。

1公司简介深圳市创鑫激光股份有限公司成立于2004年,是国内首批成立的光纤激光器制造商之一,也是国内首批实现在光纤激光器、光学器件两类核心技术上拥有自主知识产权并进行垂直整合的国家高新技术企业之一。

激光的技术习题

激光的技术习题

激光原理与技术实验YAG 多功能激光实验系统光路图实验内容一、固体激光器的安装调试1、安装激光器。

2、调整激光器,使输出脉冲达最强二、激光参数测量1、测量自由振荡情况下激光器的阈值电压。

2、测量脉冲能量和转换效率。

3、测量光束发散角。

三、电光调Q 实验研究1、调整Q 开关方位,寻找V λ/4 。

2、确定延迟时间。

3、测试动静比。

四、倍频实验1、测量倍频光能量与入射角的关系。

2、倍频效率的测量。

五、激光放大实验1、放大器放大倍率测量。

2、放大器增益测量3、最佳时间匹配测量。

M 1脉冲氙灯 脉冲氙灯第一章 习题1、请解释(1)、激光Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation辐射的受激发射光放大(2)、谐振腔在工作物质两端各放上一块反射镜,两反射镜面要调到严格平行,并且与晶体棒轴垂直。

这两块反射镜就构成谐振腔。

谐振腔的一块反射镜是全反射镜,另一块则是部分反射镜。

激光就是从部分反射镜输出的。

谐振腔的作用一是提供光学正反馈,二是对振荡光束起到控制作用。

(3)、相干长度从同一光源分割的两束光发生干涉所允许的最大光程差,称为光源的相干长度,用∆Smax 表示,相干长度和谱线宽度有如下关系:∆Smax = λ2 / ∆ λ光源的谱线宽度越窄,相干性越好。

2、激光器有哪几部分组成?一般激光器都具备三个基本组成部分:工作物质、谐振腔和激励能源。

3、激光器的运转方式有哪两种?按运转方式可分为: 脉冲、连续 ,脉冲分单脉冲和重复脉冲。

4、为使氦氖激光器的相干长度达到1km ,它的单色性∆λ/λ应为多少?109max 10328.61016328.0-⨯=⨯==∆mm S μμλλλ第二章 习题1、请解释(1)、受激辐射高能态E 2 的粒子受到能量 h ν = E 2 - E 1 光子的刺激辐射一个与入射光子一模一样的光子而跃迁到低能级 E 1 的过程称受激辐射.(2)高斯光束由凹面镜所构成的稳定谐振腔中产生的激光束即不是均匀平面光波,也不是均匀球面光波,而是一种结构比较特殊的高斯光束,沿 Z 方向传播的高斯光束的电矢量表达式为:)]())(2(exp[])()(exp[)(),,(222220z i z z R y x ik z y x z A z y x E ϕωω+++-∙+-= 高斯光束是从z<0处沿z 方向传播的会聚球面波,当它到达z=0处变成一个平面波,继续传播又变成一个发散的球面波.球面波曲率半径R(z)>z,且随z 而变.光束各处截面上的光强分布均为高斯分布.(3)、增益饱和受激辐射的强弱与反转粒子数 ∆N 有关,即增益系数G ∝ ∆N ,光强 I ∝ ∆N 。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
:提供反转粒子数
激励源:为实现粒子数反转
提供外界能量。
谐振腔:光放大作用
工作物质
本实验选用Nd3+:YAG激光棒。
Nd3+ :YAG晶体(即掺钕钇铝 石榴石)是以钇铝石榴石晶体为 基质掺杂适量的三价稀土元素钕 离子(Nd3+)构成的。其中是以 Nd3+臵换YAG中的部分钇离子,晶体呈淡紫色。Nd3+是激 活离子,从提高物质的增益来看,其浓度应越大越好, 但是由于Nd3+半径大于Y3+的半径,将Nd3+掺入YAG中有结 构上的困难,其浓度过大会造成质量上的缺陷。一般 Nd3+的含量为1%左右。
2 in
5.峰值功率P=脉冲能量Eout/脉宽
根据公式:峰值功率=输出能量/脉宽,计算不同注入电压下的 输出激光的峰值功率。列表表示注入电压、注入能量、输 出电压、输出能量、脉宽、峰值功率。
6.加小孔光阑进行选模,测试加小孔光阑之后的输出 能量。
实验结果
表1 注入电压与脉宽关系
注入电压(V) 1 2 脉宽(μs) 3 4 5 平均脉宽(μs) 标准差
表3 实验结果汇总
注入电压 (V) 500 530 560 注入能量 (J) 输出电压 (mV) 输出能量 (mJ) 脉宽 (μs) 峰值功率 (W)
590
620
思考问题
把小孔、半导体激光光束调整到包括导轨中心线 的垂面内且与导轨面平行有什么好处?你是如何 调整的?不这样调整是否可以?为什么?
实验目的
1、了解固体激光器的基本组成和原理; 2、学习固体激光器的装配和调试方法; 3、掌握固体激光器的主要性能及基本技术参
数的测试方法;
4、学会横模选择方法。
实验原理
Lion by Stimulated Emission of Radiation 表示“受激辐射的光放大” 1964年10月,物理学家钱学森建议称之为-----激光 工作物质
实验内容与步骤
4.测试输出能量、输入能量,建立曲线关系。
用热释电探头和示波器测量输出激光的能量。记录不同 注入电压下激光的输出电压值(测量要求同3),并将注入 电压( E 1 CV ,其中C为泵灯电源的充电电容,一般取 2 100μF)和平均输出电压换算成能量(按照能量计上的标 注换算),绘制注入能量——输出能量关系曲线,计算转 换效率。
危险物上甚至会引起火灾和爆炸。激光器泵浦闪光灯电源、触发电源和调Q电源都使用高
压电,意外触及可造成人身伤害。因此,在实验中应注意以下安全事项: 1、仪器启动后,不准向激光腔内窥视。 2、绝对禁止直接或反射的激光射入眼内,有关人员应配戴激光防护镜。 3、严禁学生实验时打开电源箱外壳,以防剩余电压伤人或损伤仪器。 4、激光器工作时随时注意仪器的运转情况,特别是循环水的流动与否和电源放电声音是 否正常。遇异常情况,请迅速关机;待查明异常情况原因并排除后再行开机工作。
Maiman


1961年8月,中国第一台激光 器--"小球照明红宝石"激光器,在 中国科学院长春光学精密机械研究 所诞生了。它虽比国外同类型激光 器的问世迟了近一年的时间,但在 许多方面有自身的特色,特别是在 激发方式上,比国外激光器具有更 好的激发效率,这表明我国激光技 术当时已达到世界先进水平。
静态激光的驰豫振荡现象
产生驰豫振荡的主要原因是:当激光器达到阈值时,产生 激光,使谐振腔内的光能密度增加。由于增益饱和效应, 光能密度的增加将导致粒子反转数降低,到低于阈值时, 激光发射就停止。此时,光泵抽运使粒子反转数又增加, 超过阈值时,产生第二个激光脉冲。如此不断重复,便形 成了一系列小的尖峰脉冲。。
简要叙述脉冲固体激光器输出的静态激光的输出 特性。(输出能量、脉宽、峰值功率等)
在激光器的实际应用中,基横模的选取有什么具 体意义和应用?
注意事项
脉冲Nd:YAG激光器辐射的激光功率非常高,使用过程中稍有不慎,激光束就会损 伤身体或物品,轻则烧坏衣物,烧伤皮肤,重则造成眼睛永久性失明;如果照射到某些
探头参数:8.4mV/mJ
输出电压(mV) 平均输出 输出能量 电压(mV) (mJ) 标准差
表2 注入能量与输出能量关系
1 2 3 4 5
250 200
输出能量/mJ
150 100 50 0
12
14
16
18
20
22
24
26
注入能量/J
图2 注入能量与输出能量关系曲线
实验结果
激光阈值:500V 探头参数:8.4mV/mJ
光学谐振腔
最常见的激光谐振腔是由相 对的两个球面镜或平面镜构成的 。典型的谐振腔结构有平平腔、 平凹腔、凹凸腔、共焦腔等。本 实验选用平凹腔,由一个平面镜 和一个凹面镜构成,凹面镜做全反镜,镀1064nm全 反模,平面镜做输出镜,镀1064nm部分反射部分透 射模。

泵浦系统

泵浦系统的作用是为工作物质达到粒子数反转分布提 供必要的能量,并控制激光器按使用要求正常运转。它主 要由泵浦光源,聚光腔和电气系统组成。常用的泵浦光源 有弧光放电灯,半导体激光器等。其中氙灯和氪灯不仅辐 射强度和辐射效率高,而且具有较宽的发射谱带,并与 Nd3+:YAG等的吸收谱有较好的匹配,所以被普遍使用。 通常脉冲激光器选用氙灯,连续激光器则选用氪灯。
横模的选择
腔内电磁场在垂直于其传播方向Z的横向X-Y面内存在的 稳定的场分布,称为横模。选取横模技术就是使激光器处 于单横模TEM00状态运转,抑制各高阶模振荡。

采用小孔光阑作为选模原件插入腔内是固体激光器中 常用的选模方法。由于高阶横模的光腰比基模的大,如果 光阑的孔径选择得适当,就可以将高阶横模的光束遮住一 部分,而基模则可顺利通过。 另外,由衍射理论可知,腔内插入小孔光阑相当于 减小腔镜的横截面积,即减小了腔的菲涅耳数,因而各阶 模的衍射损耗加大,但损耗程度不同,只要小孔光阑的孔 径选择适当,便可选出基模。
500
530 560
590
620
110 105 experiment
静态脉宽/μ s
100 95 90 85 80 75 500 550 600 650 700 750
注入电压/V
图1 注入电压与静态脉宽的曲线图
激光阈值:500V
注入电 压(V) 500 530 560 590 620 注入能量 (J)
实验内容与步骤
2. 测激光阈值
3.激光脉冲波形的测量
1) 用连续光电探头和示波器测量脉冲氙灯的脉宽。观 察脉冲氙灯脉宽的量级。 2) 用脉冲光电探头和示波器测量静态激光的脉宽,观 察驰豫振荡现象。记录不同注入电压所对应的输出 激光的脉宽。要求在阈值电压以上开始测量,每隔 30V输入电压测一组数据,共测五组,每组5个对应 的脉宽值,计算其平均值及标准差,并列表或画图 表示。


1960年,美国人梅曼(T. H. Maiman)发明了世界上 第一台红宝石激光器。 1961年,He-Ne气体激光器在美 国贝尔实验室研制成功。 这两次发明开创了传统的固体激 光器和气体激光器的时代,自此,激 光走上了高速发展的道路。此后,半 导体激光器、染料激光器、自由电子 激光器都在相应学科的支持下出现。 特别是八十年代,随着光电子学和半 导体技术的发展,光纤激光器和孤子 激光器相继出现,将激光引入以光电 子和微电子为主的信息时代。Company name
固体激光器的装调及选模
LOGO


1. 简 介
2. 实验目的 3. 实验原理 4. 实验装臵及仪器
5. 实验内容与步骤
6. 实验结果与讨论
Company name


1958年,贝尔实验室的 汤斯和肖洛发表了关于激光 器的经典论文,奠定了激光 发展的基础。
激光的发展简史
1917年,爱因 斯坦提出了“受激 辐射”的概念,奠 定了激光的理论基 础。
参考书目
《激光原理》 《激光器件与技术》
沈柯 刘敬海,徐荣甫
《光信息科学与技术实验讲义》姚治海,孙贯成

LOGO

实验装臵
输 出 镜 工作 物质
聚光腔
泵 浦 氙 灯
全 反 镜
小孔光阑
半导体激 光器—准 直
连续光电探头 脉冲光电探头 可存储示波器
能量计
实验内容与步骤
1.激光器的安装与调整
用酒精或乙醚棉球将氙灯和激光棒擦净后,分别安放在 椭圆柱面聚光腔的两条焦线位臵上,即要固牢,又不宜过紧。
将全反射和部分反射腔镜分别装在两端调整架上。 调节导轨上的半导体激光器,使其小孔光束在通过导轨中 心线的垂面内且与导轨面平行。再在导轨的另一端放好接收屏, 使半导体激光器光束光斑落于接收屏上。(可在接收屏上放臵 上转换片,方便激光输出时的观测) 调节两腔镜架和聚光腔架,使其小孔光束尽量通过两腔 镜和激光棒的中心,并使它们的反射光点均匀落回小孔。 接好电气系统,检查无误后使激光器运转。再微调腔镜, 至使输出光在感光相纸上打出圆整均匀的焦斑为止。
相关文档
最新文档