Sériové experimenty LPT-11 s polovodičovým laserem

Popis

Laser se obvykle skládá ze tří částí
(1) Pracovní médium laseru
Pro generování laseru je nutné zvolit vhodné pracovní médium, kterým může být plyn, kapalina, pevná látka nebo polovodič. V tomto typu média lze dosáhnout inverze počtu částic, což je nezbytná podmínka pro získání laseru. Existence metastabilní energetické hladiny je samozřejmě velmi výhodná pro realizaci inverze počtu částic. V současné době existuje téměř 1000 druhů pracovních médií, která mohou produkovat široký rozsah laserových vlnových délek od VUV po daleké infračervené záření.
(2) Zdroj pobídek
Aby se v pracovním médiu projevila inverze počtu částic, je nutné použít určité metody k excitaci atomárního systému a zvýšit tak počet částic v horní úrovni. Obecně lze k excitaci dielektrických atomů elektrony s kinetickou energií, což se nazývá elektrická excitace, použít plynový výboj; k ozařování pracovního média lze také použít pulzní světelný zdroj, což se nazývá optická excitace; tepelná excitace, chemická excitace atd. Různé metody excitace jsou vizualizovány jako pumpování nebo čerpání. Aby se dosáhlo nepřetržitého laserového výstupu, je nutné nepřetržitě pumpovat, aby se počet částic v horní úrovni udržel vyšší než v dolní úrovni.
(3) Rezonanční dutina
S vhodným pracovním materiálem a zdrojem excitace lze dosáhnout inverze počtu částic, ale intenzita stimulovaného záření je velmi slabá, takže to nelze v praxi použít. Proto se uvažuje o použití optického rezonátoru k zesílení. Takzvaný optický rezonátor jsou ve skutečnosti dvě zrcadla s vysokou odrazivostí instalovaná čelem k sobě na obou koncích laseru. Jedno je téměř úplně odrazivé, druhé je většinou odražené a málo propouštěné, takže laser může být emitován skrz zrcadlo. Světlo odražené zpět do pracovního média nadále indukuje nové stimulované záření a světlo je zesíleno. Světlo proto v rezonátoru osciluje tam a zpět, což způsobuje řetězovou reakci, která je zesilována 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