激光器功率检测报告
半导体激光器实验报告
半导体激光器实验报告摘要：本文旨在通过对半导体激光器的实验研究，探索其基本原理、结构和性能，并分析实验结果。
通过实验，我们了解了激光器的工作原理、调制和控制技术以及其应用领域。
在实验过程中，我们测量了激光器的输出功率、光谱特性和波长调制特性等参数，并对实验结果进行了分析和讨论。
1.引言半导体激光器是一种利用半导体材料作为活性介质来产生激光的器件。
由于其小尺寸、高效率和低成本等优点，半导体激光器被广泛应用于通信、光存储、医学和科学研究等领域。
本实验旨在研究不同结构和参数的半导体激光器的性能差异，并通过实验数据验证理论模型。
2.实验原理2.1 半导体激光器的基本结构半导体激光器由活性层、波导结构和光学耦合结构组成。
活性层是激光器的关键部分，其中通过注入电流来激发电子和空穴复合形成激光。
波导结构用于限制光的传播方向，并提供反射面以形成光腔。
光学耦合结构用于引导激光光束从激光器中输出。
2.2 半导体激光器的工作原理半导体激光器利用注入电流激发活性层中的电子和空穴，使其发生复合并产生激光。
通过适当选择材料和结构参数，使波导结构中的光在垂直方向形成反射，从而形成光腔。
当光经过活性层时，激发的电子和空穴产生辐射跃迁，并在激光器中形成激光。
随着光的多次反射和放大，激光逐渐增强，最终从光学耦合结构中输出。
3.实验步骤3.1 实验器材本实验使用的主要器材有半导体激光器装置、电源、光功率计、多道光谱仪等。
3.2 实验过程首先，将半导体激光器装置与电源连接，并通过电源控制激光器的注入电流。
然后，使用光功率计测量激光器的输出功率，并记录相关数据。
接下来，使用多道光谱仪测量激光器的光谱特性，并记录各个波长的输出光功率。
最后，调节激光器的注入电流，并测量波长调制特性。
完成实验后，对实验数据进行分析和讨论。
4.实验结果与分析通过实验测量，我们得到了半导体激光器的输出功率、光谱特性和波长调制特性等数据，并对其进行了分析。
实验结果显示，随着注入电流的增加，激光器的输出功率呈现出递增趋势，但当电流达到一定值后，增长速度逐渐减慢。
0.1 mw～200 w激光功率计检定规程
0.1 mw～200 w激光功率计检定规程近年来，激光技术的发展日新月异，尤其是在工业制造、医疗器械和科研实验等领域，激光器的应用越来越广泛。
而对于激光器的功率进行准确的测量，是保证激光设备正常运行和实验结果准确性的重要前提。
0.1 mw～200 w激光功率计的检定规程备受关注。
1. 什么是激光功率计检定规程？激光功率计检定规程是指对于0.1 mw～200 w范围内的激光功率计进行定期检定和校准的程序和标准。
这一规程主要包括了检定对象、检定内容、检定时间间隔、检定方法、检定结果等方面的要求和规定。
2. 激光功率计检定的重要性激光器的功率测量是激光技术中的基础工作，而激光功率计作为一种专门用于测量激光器输出光束功率的仪器，其准确性和稳定性对于保证激光器的正常运行和实验结果的准确性至关重要。
进行激光功率计的定期检定，可以确保激光器输出功率的准确测量，同时也提高了实验和应用的可靠性。
3. 0.1 mw～200 w激光功率计检定规程的内容及要求对于0.1 mw～200 w激光功率计的检定规程，通常包括以下内容和要求：3.1 检定对象规程会明确具体适用于哪些类型和型号的激光功率计，并对检定对象进行限定。
3.2 检定内容检定内容包括对激光功率计在不同功率下的输出值进行测量和比对，以确保其准确性和稳定性。
3.3 检定时间间隔规程通常会规定针对不同类型的激光功率计，其检定的时间间隔和频率，以保证激光功率计的长期准确性。
3.4 检定方法具体的检定方法包括使用标准激光器进行比对，采用特定的校准装置进行调整等，以保证检定的准确性和可追溯性。
3.5 检定结果规程会对检定结果的接受标准和报告要求进行规定，确保检定结果的准确记录和报告。
4. 个人观点与理解在我看来，0.1 mw～200 w激光功率计的检定规程不仅仅是一项技术标准，更是对激光技术应用安全和准确性的保障。
通过严格执行检定规程，可以为激光器的正常运行提供可靠保障，同时也为激光技术的发展奠定基础。
半导体激光器实验报告
半导体激光器实验报告半导体激光器实验报告引言：半导体激光器是一种重要的光电子器件，具有广泛的应用领域，如通信、医疗、工业等。
本实验旨在通过搭建实验装置，研究半导体激光器的工作原理和性能特点，并探索其在光通信领域的应用。
实验一：激光器的工作原理激光器的工作原理是基于光放大和光反馈的原理。
在实验中，我们使用一台半导体激光器，通过电流注入激发半导体材料，产生光子。
这些光子在激光腔中来回反射，不断受到增益介质的放大，最终形成激光束。
实验装置中的关键组件包括半导体激光器、激光腔、准直器和光探测器。
半导体激光器通过电流注入，激发载流子跃迁，产生光子。
光子在激光腔中来回反射，经过准直器调整光束的方向，最后被光探测器接收。
实验二：激光器的性能特点在实验中，我们测试了激光器的输出功率、波长和光谱宽度等性能指标。
通过改变注入电流和温度等参数，我们研究了激光器的输出特性。
首先，我们测试了激光器的输出功率。
通过改变注入电流，我们观察到激光器输出功率随电流增加而增加的趋势。
然而，当电流达到一定值后，激光器的输出功率不再增加，甚至出现下降。
这是由于激光器的光子数饱和效应和损耗机制导致的。
其次，我们测量了激光器的波长。
通过调节激光腔的长度，我们观察到激光器的波长随腔长的变化而变化。
这是由于激光腔的谐振条件决定了激光器的输出波长。
最后，我们研究了激光器的光谱宽度。
通过光谱仪测量激光器的光谱分布，我们发现激光器的光谱宽度与注入电流和温度有关。
随着注入电流的增加和温度的降低，激光器的光谱宽度变窄，光纤通信系统中要求的窄光谱宽度可以通过适当的调节实现。
实验三：半导体激光器在光通信中的应用半导体激光器在光通信领域有着重要的应用。
我们通过实验研究了激光器在光纤通信中的应用。
首先，我们将激光器的输出光束通过光纤传输。
通过调节激光器的输出功率和波长，我们实现了光纤通信中的光信号传输。
通过光探测器接收光信号，并通过示波器观察到了传输过程中的光信号波形。
大功率激光器发射性能测试系统的研究的开题报告
大功率激光器发射性能测试系统的研究的开题报告
一、研究背景和意义
随着激光技术日益成熟和应用领域的不断拓展，大功率激光器的发射性能检测成为了提高激光器生产质量、保证激光器稳定性和可靠性的重要手段。
因此，开发一套高精度、高效率的大功率激光器发射性能测试系统对于推动激光技术应用和促进激光产业发展具有重要意义。
二、研究内容
本研究旨在设计和开发一套大功率激光器发射性能测试系统，在现有激光器测试方案的基础上，实现以下功能：
1. 高功率激光器发射功率测量：设计高功率激光器采样系统和功率传感器，实现激光器发射功率的高精度测量。
2. 激光器重频特性测试：设计并实现激光器的重频响应测试功能，能够实时监测激光器的输出稳定性，包括重频的稳定性、输出功率波动等重要特性。
3. 激光器光束质量测试：设计并实现激光器光束特性测试功能，包括横向和纵向梯度、衍射极限角、能量分布、波前畸变等指标的测试。
三、研究方法
本研究将采用仿真设计和实际测试相结合的方法，具体过程如下：
1. 设计和建立大功率激光器发射性能仿真模型，并采用MATLAB等软件对模型进行仿真和优化。
2. 根据仿真模型的优化结果，设计和制作高功率激光器发射性能测试系统的硬件平台，并进行可靠性测试和上机调试。
3. 利用激光器样品对测试系统进行实际测试，获取激光器的发射功率、重频响应和光束质量等性能指标，并分析和比较测试结果。
四、预期成果
通过本研究，将得到一套高精度、高效率的大功率激光器发射性能测试系统，并验证其在激光器测试中的应用价值。
同时，本研究具有指导和推动激光技术发展的作用，对提高中国激光产业的技术水平和国际竞争力具有积极意义。
半导体激光器特性测量实验报告
半导体激光器特性测量一、实验目的：1.通过本实验学习半导体激光器原理。
2.测量半导体激光器的几个主要特性。
3.掌握半导体激光器性能的测试方法。
二、实验仪器：半导体激光器装置、WGD-6型光学多道分析器、电脑等。
三、实验原理：WGD-6 型光学多道分析器，由光栅单色仪，CCD 接收单元，扫描系统，电子放大器，A/D 采集单元，计算机组成。
该设备集光学、精密机械、电子学、计算机技术于一体。
光学系统采用C－T 型，如图M1 反射镜、M2 准光镜、M3 物镜、M4 转镜、G 平面衍射光栅、S1 入射狭缝、S2 光电倍增管接收、S3 CCD 接收。
入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝，宽度范围0－2mm 连续可调，光源发出的光束进入入射狭缝S1、S1 位于反射式准光镜M2 的焦面上，通过S1 射入的光束经M2 反射成平行光束投向平面光栅G 上，衍射后的平行光束经物镜 M3 成像在S2 上。
四、实验内容及数据分析1.半导体激光器输出特性的测量：a)将各仪器按照要求连接好；b)打开直流稳压电源，打开光多用仪；c) 将激光器的偏置电流输入插头接于稳压电源的电流输出端；d) 将激光器与光多用仪的输入端相连并使探头正好对激光器输出端，打开光多用仪； e) 缓慢增加激光器输入电流（0mA~36mA ），注意电流不要超过ＬＤ的最大限定电流（实验中不超过38mA ）。
从功率计观察输出大小随电流变化的情况； f) 记录数据； g) 绘图绘成曲线。
实验数据及结果分析： I （mA ） 1.02.03.04.05.06.07.0 8.09.010.011.0 12.0 P (uW) 0.40 0.80 1.25 1.75 2.25 2.85 3.54.255.05 5.956.98.0I （mA ） 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0 21.0 22.0 23.0 24.0 P (uW) 9.310.7512.4514.5517.8522.941.0311.5753.51179.51594.51845.0根据以上实验数据绘制I —P 曲线:半导体激光器输出特性2004006008001000120014001600180020000510152025I(mA)P(uW)实验结果分析：通过半导体激光器的控制电源改变它的工作电流I ，测量对应的发光功率P ，以P 为纵轴，I 为横轴作图，描成曲线。
半导体激光器_实验报告
P(uW)
800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
从拟合图中找出阈值以上的直线部分，单独拟合如下图 2，利用拟合公式求得阈 值电流为 11.73mA；斜率效率为 0.10084W/A.
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半导体激光器
图 2
阈值以上的直线部分
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误差产生的原因可能是读数时示数不稳定所带来的偏差，也有可能是测量光 功率时存在一些额外的损耗而没有很好的避免。 通过对表格 4、表格 5 的直观分析，可以看出：当电流一定时，随着温度的增 加，DFB 光谱的中心波长增加，功率谱密度减小；当温度一定时，随着电流 的增加，DFB 的中心波长增加，功率谱密度也增加。
功率谱密度/dBm -2.642 -0.963 0.381 1.168 1.925 2.621
中心波长 1546.139nm
功率谱密度 -0.154dBm
纵模间隔 1.374nm
-20dB 单模带宽 0.174nm
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半导体激光器
二、 实验结果分析
当温度为 20.1℃时，通过对 DFB 的 P-I 曲线拟合（图 1 图 2） ，得到的阈值 电流为 11.73mA， 当温度为 24.9℃时 （图 3 图 4） ， 得到的阈值电流为 12.15mA. 通过对 F-P 的 P-I 曲线拟合（图 5 图 6）,得到的阈值电流为 9.19mA,与理论 值的相对误差为 ε=| 9.19 10 | 100 % 8.1%
功率谱密度/dBm -2.642 -2.834 -2.936 -3.129 -3.283 -3.334
固定温度改变电流(t=20℃)
表格 5
光功率计实验报告
一、实验目的1. 了解光功率计的工作原理及测量方法。
2. 掌握光功率计的使用方法，并能够正确测量光功率。
3. 分析光功率与光源、传输介质等因素之间的关系。
二、实验原理光功率计是一种用于测量光功率的仪器，其基本原理是通过将光功率转换为电功率，然后进行测量。
实验中，我们使用光功率计对光源发出的光功率进行测量，通过对比不同光源、不同传输介质的光功率，分析光功率与光源、传输介质等因素之间的关系。
三、实验器材1. 光功率计2. 光源（如激光器、LED灯等）3. 传输介质（如光纤、光缆等）4. 光衰减器5. 光耦合器6. 电源7. 仪器支架四、实验步骤1. 连接实验电路，将光源、传输介质、光功率计等连接好。
2. 打开电源，调节光源输出功率，使光功率计能够正常工作。
3. 使用光功率计测量光源发出的光功率，记录数据。
4. 改变光源类型、传输介质、光衰减器等参数，重复步骤3，记录数据。
5. 对比不同条件下测得的光功率数据，分析光功率与光源、传输介质等因素之间的关系。
五、实验结果与分析1. 光源类型对光功率的影响实验结果表明，不同类型的光源（如激光器、LED灯）发出的光功率不同。
激光器发出的光功率较高，LED灯发出的光功率较低。
这是由于激光器具有较好的方向性和高亮度，而LED灯具有较好的稳定性和较低的成本。
2. 传输介质对光功率的影响实验结果表明，不同传输介质（如光纤、光缆）对光功率的影响较大。
光纤传输过程中，光功率会有一定程度的衰减，而光缆的衰减相对较小。
这是由于光纤具有较低的光损耗，而光缆的光损耗较高。
3. 光衰减器对光功率的影响实验结果表明，光衰减器对光功率有明显的衰减作用。
随着光衰减器衰减量的增加，光功率逐渐减小。
这是由于光衰减器能够降低光功率，以便于进行后续的光功率测量。
4. 光耦合器对光功率的影响实验结果表明，光耦合器对光功率的影响较小。
光耦合器主要用于将光信号从一种传输介质传输到另一种传输介质，对光功率的影响主要体现在光耦合效率上。
光功率计的原理和测量实验报告
光功率计的原理和测量实验报告一、实验目的1.掌握光功率计的工作原理；2.学会使用光功率计测量光源的光功率。
二、仪器设备1.光功率计2.激光器3.光纤三、实验原理光功率计是一种用于测量光源输出光功率的仪器。
其原理基于光电效应，即光线通过光电探测器被吸收后，会使电子从受激态跃迁到导体的自由态，从而产生电流信号。
这个电流信号与光源的光功率成正比。
具体的工作原理如下：1.光线通过光纤进入光功率计的光敏探头；2.光敏探头中的光敏电流由光源的光强决定；3.光敏电流经过放大和转换，被计算机或显示器转化为可读取的光功率值。
四、实验步骤1.将激光器的输出端连接至光纤的一端，另一端连接至光功率计的光敏探头；2.打开激光器和光功率计；3.调整激光器的功率，使其保持稳定；4.读取光功率计的光功率值。
五、实验结果通过实验测量，得到不同激光器功率下的光功率值如下表所示：激光器功率(mW)，光功率(mW)---------------，---------------10，8.520，16.230，25.1六、实验分析根据实验结果可知，激光器的功率与光功率计测得的光功率之间存在一定的误差。
这可能是由于光纤的损耗或光敏探头的非线性等因素造成的，也有可能是仪器本身的误差。
为了减小误差，我们可以校准光功率计，并使用较高质量的光纤和光敏探头。
另外，在实验过程中需要注意激光的安全性。
由于激光器输出的光线是聚焦为高强度光束，对人眼和皮肤有一定的危害。
因此，必须戴上合适的安全眼镜，并避免直接接触激光。
七、实验总结。
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棒套连接
提供光电转化效率，节约成本；上下结构易于拆卸，
装棒，提高工作效率；棒套连接易于晶体散热，防止
炸裂，棒套与棒通过 O 型硅胶圈连接，方便拆卸，不
会对棒造成影响；。。。。
凹凸腔是稳定腔，易于出光；凹凸腔适合做大功率，
高亮度激光器；。。。。。。。
STLDP-1，最 最大输出功率为 5KW,足以达到大功率要求，（光光转
较高的光学质量和荧光量子效率 能掺入较高浓度的激活离子，荧光寿命长 掺入激活离子具有有效的激励光谱和较大的受激发射截面 针对某一泵浦源有较强的光谱吸收 良好的物理、化学和机械特性，热导率高，热膨胀系数小 机械强度高可承受高功率密度，化学稳定性好 制备简单，加工容易，成本低，足够尺寸 （b）泵浦源 泵浦源是为实现粒子数反转提供外界能量的系统。 主要激励方式有光激励、放电激励、热能激励、化学能激励、核能激励 固体激光器采用光泵浦方式工作。电源的电能首先变为泵浦光源的光能， 然后再转变成固体激光工作物质的储能。可分为连续和脉冲固体激光电源 两大类 （c）谐振腔 光学谐振腔是激光器的重要组成部分，常见的谐振腔是由两个球面镜或平 面镜构成，其形式与结构参数直接影响激光器的功率输出，光束发散角、 光束质量、激光模式、光斑大小和谐振频率。 （d）功率计 功率计由探头和功率显示器两部分组成，探头的防噪性能，灵敏度，显示 器的量程，精确度等都直接影响测量结果的可靠性。
大 输 出 功 率 化效率计算）；三相电可以做大功率，保证安全可靠性；
为 5000W；三
相电
水 冷 冷却 部分
专 用 循 环 冷 去离子水不易污染棒、灯、腔，不影响泵浦光的汇聚
水机
作用；循环利于水冷；
功 率 测 试 146 ； 量 程 量程可以满足测量各种规格棒的要求；空气冷却节约 计 功率 600W ；空 气 成本；成熟的功率计可以提高测量准确度；。。。。。。。
（2）激光功率测试
1064nm 激光为不可见光，而且我们主要要求测量直径为
7、8mm，长度为 145mm 以上的棒，基本都是大功率输出，所
以测试过程必须把此套封闭在一定的区域内，确保安全性。
需要测量不同晶体棒的如下参数：
阈值能量 Eth=1/2C*U*U（阈值能量越高，在同一注入能量
的情况下，输出功率越低）
激光器功率测试报告 一、搭建激光功率检测系统的目的 （1）、只有通过激光功率的测试，才能追踪晶体内部质量、 加工工艺、镀膜工艺等各环节对激光输出的影响，从根本上 来改进各方面技术，提高晶体质量，提高公司的声誉。 （2）。。。 （3）。。。。 （4）。。。 二、激光功率测试原理 （1）激光测试系统
激光功率测试系统主要由激光器部分和功率计测试部 分组成，其中激光器部分直接就决定了激光输出，功率计直 接影响测试的准确性。
冷却
新特光电 激光器结构：/laserparts.asp 灯泵浦：/lamp.asp 陶瓷聚光腔：/ceramicreflector.asp 金属聚光腔：/pumpchamber.asp 脉冲激光电源：/lampdriverpulse.asp 水冷系统：/chiller.asp 防护眼镜：/goggle.asp
激光器由工作物质、谐振腔和泵浦源三大部分组成。工作物质是激光器的核心，作用 是为激光的产生提供反转粒子数；谐振腔是激光器的重要部件，它不仅是形成激光振荡的必 要条件，而且还对输出激光的模式、功率、光束发散角等均有着很大影响。泵浦源是为实现 粒子数反转提供外界能量的系统。
（a）工作物质的选择
功率计：/powermeter.asp 光全/半反射镜：/lensYAG.asp 准直、扩束镜：/beamexpander.asp
同一注入能量的情况下，比较各晶体棒的输出功率（定性的
确定晶体棒输出功率的稳定性、高低性）
注入能量 J
1
2
晶体编号
3
4
10
20
30
40
激光测试系统各部分的选材
原 件 用途 规格
选择原因
报
名称
价
脉冲 氙灯
STX-8X150X31 弧长为 150mm（L>150 利用率和 L<150 散热综合考
0-5X10
虑）；脉冲等适合做大功率
聚光 腔
凹凸 镜 激光 电源
泵浦 源
谐振 腔 为泵 浦灯 提供 电能
BPQT-150DW， 腔体与弧长为 150 的匹配；陶瓷腔比金腔物理、化学 双 灯 椭 圆 陶 瓷 性能好，无腐蚀，不老化，绝缘好，利于晶体和灯散
腔；上下结构； 热；双灯适合做大功率；椭圆腔利于把光汇聚到棒上，