Sériové experimenty LPT-11 na polovodičovom laseri

Popis

Meraním výkonu, napätia a prúdu polovodičového lasera môžu študenti porozumieť pracovným charakteristikám polovodičového laseru pri nepretržitom výstupe. Optický viackanálový analyzátor sa používa na sledovanie fluorescenčnej emisie polovodičového lasera, keď je vstrekovací prúd menší ako prahová hodnota, a zmeny spektrálnej čiary laserovej oscilácie, ak je prúd väčší ako prahový prúd.

Laser sa všeobecne skladá z troch častí
(1) Laserové pracovné médium
Generácia laseru musí zvoliť vhodné pracovné médium, ktorým môže byť plyn, kvapalina, tuhá látka alebo polovodič. V tomto druhu média je možné realizovať inverziu počtu častíc, čo je nevyhnutná podmienka na získanie laseru. Je zrejmé, že existencia úrovne metastabilnej energie je veľmi prospešná pre uskutočnenie inverzie čísel. V súčasnosti existuje takmer 1000 druhov pracovných médií, ktoré môžu produkovať širokú škálu vlnových dĺžok lasera od VUV po infračervené lúče.
(2) Motivačný zdroj
Aby sa v pracovnom médiu objavila inverzia počtu častíc, je potrebné použiť určité metódy na excitáciu atómového systému, aby sa zvýšil počet častíc v hornej úrovni. Všeobecne možno výboj plynu použiť na excitáciu dielektrických atómov elektrónmi s kinetickou energiou, ktorá sa nazýva elektrická excitácia; pulzný zdroj svetla sa môže použiť aj na ožarovanie pracovného média, ktoré sa nazýva optické budenie; tepelné budenie, chemické budenie atď. Rôzne spôsoby budenia sú vizualizované ako čerpadlo alebo čerpadlo. Na získanie kontinuálneho laserového výstupu je potrebné neustále pumpovať, aby sa udržal počet častíc v hornej úrovni viac ako v dolnej úrovni.
(3) Rezonančná dutina
Pomocou vhodného pracovného materiálu a zdroja excitácie je možné uskutočniť inverziu počtu častíc, ale intenzita stimulovaného žiarenia je veľmi slabá, takže ju nemožno v praxi uplatniť. Ľudia teda uvažujú o použití optického rezonátora na zosilnenie. Takzvaný optický rezonátor sú v skutočnosti dve zrkadlá s vysokou odrazivosťou inštalované tvárou v tvár na oboch koncoch lasera. Jedna je takmer úplná odrazová, druhá je väčšinou odrazená a málo priepustná, aby mohol byť laser emitovaný cez zrkadlo. Svetlo odrazené späť do pracovného média naďalej indukuje nové stimulované žiarenie a svetlo sa zosilňuje. Preto svetlo v rezonátore kmitá tam a späť, čo spôsobuje reťazovú reakciu, ktorá je zosilnená ako lavína, a vytvára tak silný laserový výstup z jedného konca zrkadla čiastočného odrazu.

Pokusy 

1. Charakterizácia výstupného výkonu polovodičového laseru

2. Meranie divergentného uhla polovodičového lasera

3. Meranie stupňa polarizácie polovodičového laseru

4. Spektrálna charakterizácia polovodičového laseru

technické údaje