Измеряя мощность, напряжение и ток полупроводникового лазера, учащиеся могут понять рабочие характеристики полупроводникового лазера при непрерывном выходе. Оптический многоканальный анализатор используется для наблюдения флуоресцентного излучения полупроводникового лазера, когда ток инжекции меньше порогового значения, и изменения спектральной линии генерации лазера, когда ток больше порогового тока.
Описание
Лазер обычно состоит из трех частей
(1) Рабочая среда лазера
При генерации лазера необходимо выбрать 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 благоприятно для реализации числовой инверсии. В настоящее время существует около 1000 видов рабочих сред, которые могут производить лазеры с широким диапазоном длин волн от ВУФ до дальнего инфракрасного диапазона.
(2) Источник стимула
Для того чтобы в рабочей среде появилась инверсия числа частиц, необходимо использовать определенные способы возбуждения атомной системы для увеличения числа частиц на верхнем уровне. В общем, газовый разряд можно использовать для возбуждения диэлектрических атомов электронами с кинетической энергией, что называется электрическим возбуждением; импульсный источник света можно использовать и для облучения рабочей среды, что называется оптическим возбуждением; тепловое возбуждение, химическое возбуждение и т. д. Различные способы возбуждения визуализируются как насос или насос. Чтобы получить лазерный выход непрерывно, необходимо непрерывно накачивать, чтобы количество частиц на верхнем уровне было больше, чем на нижнем уровне.
(3) Резонатор
При подходящем рабочем материале и источнике возбуждения можно реализовать инверсию числа частиц, но интенсивность стимулированного излучения очень мала, поэтому ее нельзя применять на практике. Поэтому люди думают об использовании оптического резонатора для усиления. Так называемый оптический резонатор фактически представляет собой два зеркала с высокой отражательной способностью, установленные лицом к лицу на обоих концах лазера. Один почти полное отражение, другой в основном отражается и немного пропускается, так что лазер может излучаться через зеркало. Свет, отраженный обратно в рабочую среду, продолжает индуцировать новое вынужденное излучение, и свет усиливается. Поэтому свет колеблется в резонаторе вперед и назад, вызывая цепную реакцию, которая усиливается лавинообразно, создавая сильный лазерный выход с одного конца зеркала частичного отражения.
Эксперименты
1. Характеристика выходной мощности полупроводникового лазера
2. Измерение угла расхождения полупроводникового лазера
3. Измерение степени поляризации полупроводникового лазера
4. Спектральная характеристика полупроводникового лазера
Характеристики
|
Вещь |
Характеристики |
| Полупроводниковый лазер | Выходная мощность < 5 мВт |
| Центральная длина волны: 650 нм | |
| Драйвер полупроводникового лазера | 0 ~ 40 мА (плавная регулировка) |
| Спектрометр с ПЗС-матрицей | Диапазон длин волн: 300 ~ 900 нм |
| Решетка: 600 л/мм | |
| Фокусное расстояние: 302,5 мм | |
| Поворотный держатель поляризатора | Минимальный масштаб: 1° |
| Вращающаяся сцена | 0 ~ 360°, минимальный масштаб: 1° |
| Многофункциональный оптический подъемный стол | Диапазон подъема>40 мм |
| Оптический измеритель мощности | 2 мкВт ~ 200 мВт, 6 шкал |
