Sériové experimenty LPT-11 s polovodičovým laserom

Popis

Laser sa zvyčajne skladá z troch častí
(1) Laserové pracovné médium
Generovanie laseru si vyžaduje výber vhodného pracovného média, ktorým môže byť plyn, kvapalina, pevná látka alebo polovodič. V tomto type média je možné dosiahnuť inverziu počtu častíc, čo je nevyhnutnou podmienkou pre získanie laseru. Existencia metastabilnej energetickej hladiny je samozrejme veľmi prospešná pre realizáciu inverzie počtu častíc. V súčasnosti existuje takmer 1000 druhov pracovných médií, ktoré dokážu produkovať široký rozsah laserových vlnových dĺžok od VUV až po ďaleké infračervené žiarenie.
(2) Zdroj stimulov
Aby sa dosiahla inverzia počtu častíc v pracovnom médiu, je potrebné použiť určité metódy na excitáciu atómového systému a zvýšiť počet častíc v hornej vrstve. Vo všeobecnosti sa plynový výboj môže použiť na excitáciu dielektrických atómov elektrónmi s kinetickou energiou, čo sa nazýva elektrická excitácia; impulzný svetelný zdroj sa môže použiť aj na ožiarenie pracovného média, čo sa nazýva optická excitácia; tepelná excitácia, chemická excitácia atď. Rôzne metódy excitácie sa vizualizujú ako pumpovanie alebo čerpanie. Aby sa dosiahol kontinuálny laserový výstup, je potrebné kontinuálne pumpovať, aby sa počet častíc v hornej vrstve udržal vyšší ako v dolnej vrstve.
(3) Rezonančná dutina
S vhodným pracovným materiálom a zdrojom excitácie je možné dosiahnuť inverziu počtu častíc, ale intenzita stimulovaného žiarenia je veľmi slabá, takže sa to nedá v praxi aplikovať. Preto ľudia uvažujú o použití optického rezonátora na zosilnenie. Takzvaný optický rezonátor sú v skutočnosti dve zrkadlá s vysokou odrazivosťou umiestnené tvárou v tvár na oboch koncoch laseru. Jedno je takmer úplne odrazené, druhé je väčšinou odrážané a málo prepúšťané, takže laser môže byť vyžarovaný cez zrkadlo. Svetlo odrazené späť do pracovného média naďalej indukuje nové stimulované žiarenie a svetlo sa zosilňuje. Preto svetlo v rezonátore osciluje tam a späť, čo spôsobuje reťazovú reakciu, ktorá sa zosilňuje ako lavína a vytvára silný laserový výstup z jedného konca čiastočne odrazeného zrkadla.

Experimenty

1. Charakterizácia výstupného výkonu polovodičového laseru

2. Meranie divergentného uhla polovodičového laseru

3. Meranie stupňa polarizácie polovodičového laseru

4. Spektrálna charakterizácia polovodičového laseru

Špecifikácie