Sériové experimenty LPT-11 na polovodičovém laseru

Popis

Měřením výkonu, napětí a proudu polovodičového laseru mohou studenti porozumět pracovním charakteristikám polovodičového laseru při nepřetržitém výstupu. Optický vícekanálový analyzátor se používá ke sledování fluorescenční emise polovodičového laseru, když je vstřikovací proud menší než prahová hodnota, a ke změně spektrální čáry laserové oscilace, když je proud větší než prahový proud.

Laser se obecně skládá ze tří částí
(1) Laserové pracovní médium
Generace laseru musí zvolit vhodné pracovní médium, kterým může být plyn, kapalina, pevná látka nebo polovodič. U tohoto druhu média lze realizovat inverzi počtu částic, což je nezbytná podmínka pro získání laseru. Je zřejmé, že existence úrovně metastabilní energie je pro realizaci inverze čísel velmi prospěšná. V současné době existuje téměř 1000 druhů pracovních médií, která mohou produkovat širokou škálu vlnových délek laseru od VUV po vzdálenou infračervenou oblast.
(2) Motivační zdroj
Aby se inverze počtu částic objevila v pracovním médiu, je nutné použít určité metody k excitaci atomového systému ke zvýšení počtu částic v horní úrovni. Obecně lze výboj plynu použít k excitaci dielektrických atomů elektrony s kinetickou energií, která se nazývá elektrická excitace; pulzní světelný zdroj lze také použít k ozáření pracovního média, kterému se říká optické buzení; tepelné buzení, chemické buzení atd. Různé způsoby buzení jsou zobrazeny jako čerpadlo nebo čerpadlo. Aby bylo možné získat laserový výstup kontinuálně, je nutné nepřetržitě pumpovat, aby se udržoval počet částic v horní úrovni více než v dolní úrovni.
(3) Rezonanční dutina
S vhodným pracovním materiálem a zdrojem buzení lze uskutečnit inverzi počtu částic, ale intenzita stimulovaného záření je velmi slabá, takže ji nelze v praxi použít. Lidé tedy uvažují o zesílení pomocí optického rezonátoru. Takzvaný optický rezonátor jsou ve skutečnosti dvě zrcadla s vysokou odrazivostí instalovaná tváří v tvář na obou koncích laseru. Jeden je téměř úplný odraz, druhý je většinou odrazený a málo propustný, takže laser může být emitován zrcadlem. Světlo odražené zpět do pracovního média nadále indukuje nové stimulované záření a světlo se zesiluje. Světlo proto v rezonátoru kmitá tam a zpět, což způsobuje řetězovou reakci, která je zesílena jako lavina a vytváří silný laserový výstup z jednoho konce zrcadla s částečným odrazem.

Experimenty 

1. Charakterizace výstupního výkonu polovodičového laseru

2. Měření divergentního úhlu polovodičového laseru

3. Měření stupně polarizace polovodičového laseru

4. Spektrální charakterizace polovodičového laseru

Specifikace