泵浦激光器使用方法
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980nm泵浦激光器规格书
本规格书主要介绍了980nm泵浦激光器的各项性能指标,包括激光器型号、输出功率、波长、输出稳定性、寿命、光学特性、冷却方式、防护等级、操作条件、安全规范、附件与配件以及厂家与质保等方面的内容。
以下是具体的规格参数:
1. 激光器型号:980nm泵浦激光器,型号为XXX。
2. 输出功率:该激光器输出功率稳定,可在不同条件下实现连续或脉冲输出,最大输出功率为XXX W。
3. 波长:该激光器中心波长为980nm,光谱带宽窄,波长稳定性好。
4. 输出稳定性:该激光器采用先进的控制系统,可以实现高精度的功率和波长控制,输出稳定性优于±1%。
5. 寿命:该激光器的理论寿命可达XX小时以上,实际寿命取决于使用环境和维护情况。
6. 光学特性:该激光器具有优秀的光学性能,光束质量好,发散角小,光斑椭圆度高等特点。
7. 冷却方式:该激光器采用水冷方式进行冷却,确保长时间稳定运行。
8. 防护等级:该激光器的防护等级为IP54,具有较好的防尘、防水性能。
9. 操作条件:该激光器可在温度为-10℃至+50℃、相对湿度为10%至90%的环境下正常工作。
10. 安全规范:该激光器符合CE、FDA等安全规范要求,使用安全可靠。
11. 附件与配件:该激光器附带电源、控制单元、水冷系统等必要的附件和配件。
12. 厂家与质保:该激光器由XXX公司生产并提供质保服务,质保期为一年。
以上是980nm泵浦激光器的规格书,仅供参考。
实际产品可能会有所不同,请以厂家提供的技术手册为准。
泵浦激光器工作原理
泵浦激光器是一种基于激光放大原理的装置。
它通过将能量输入到激光介质中,使原本处于基态的粒子被激发到激发态,然后通过受激辐射过程使激发态粒子发射出具有相同频率、相干相位和方向的光子,从而产生激光输出。
泵浦激光器的工作原理可以简单描述为以下步骤:
1. 泵浦源提供能量:泵浦激光器通常使用强光源作为泵浦源,例如激光二极管或弧光灯。
这些能量源向激光介质中输入高能量光子。
2. 激发介质吸收能量:激光介质通常是一种具有激发态和基态能级的材料,例如固体晶体或液体。
泵浦光子被激光介质吸收,使介质中的原子或分子从基态跃迁到激发态。
3. 受激辐射过程:在激发态中的原子或分子在受到外界光子刺激时,可以通过受激辐射的过程向基态跃迁。
当受激辐射发生时,激发态的粒子会发射出与外界光子相同频率和相位的光子。
4. 光子的倍增和放大:受激辐射释放出的光子与泵浦光子相互作用,产生光子的倍增和放大效应。
这个过程通过在激光介质中设置适当的反射镜和光学器件来实现,使光子在激光介质中来回反射,从而增加光子数目和能量。
5.激光输出:经过倍增和放大后的光子从激光器中输出,形成
一束高强度、高相干性的激光束。
这束激光可以用于各种应用,
如切割、打标和通信等。
泵浦激光器的工作原理是通过泵浦源提供能量、激发介质吸收能量、受激辐射过程、光子的倍增和放大以及激光输出等步骤实现的。
这种原理使得泵浦激光器能够产生高能、高相干性的激光输出,广泛应用于科研、工业和医疗等领域。
泵浦激光器作用
泵浦激光器是一种利用外部光源来激发激光材料,从而产生激光的装置。
它是激光器中的一种关键组件,主要用于提供能量以激发激光材料。
在泵浦激光器中,外部光源(例如激光二极管或光纤激光器)的能量被转换成激发激光材料所需的能量。
泵浦激光器的作用是提供激发激光材料所需的能量,从而使激光材料中的原子或分子受到激发并进入激发态。
这些激发态的原子或分子会在短时间内退回到基态,并在这一过程中释放出能量。
这种能量释放的过程称为受激辐射,这种辐射是相干光,即激光。
泵浦激光器通常可分为连续泵浦激光器和脉冲泵浦激光器两种。
连续泵浦激光器通常用于产生连续输出的激光。
脉冲泵浦激光器则可用于产生脉冲输出的激光,其应用广泛,例如激光医疗、激光通信、激光雷达等领域。
总而言之,泵浦激光器的作用是提供能量以激发激光材料并产生激光。
它是激光器中的一种关键组件,其性能和稳定性直接影响激光器的输出功率和质量。
HERO系列风冷式端面泵浦激光器使用说明1、开箱清点:本激光器包含如下部分:(1)激光头一台;(2)主控箱一台;(3)信号线一根;(4)AC 220V电源线一根;(5)本说明书一份。
2、使用特别注意:(1) 只有经过合格培训的人员方可操作本激光器;请仔细阅读完并完全理解本说明书后再操作本激光器。
(2) 通电后不得打开激光器控制箱,防止触电及防止被风扇打伤;需要打开控制箱时需先断开电源,拔下其电源线。
(3) 该激光器为全风冷系统,使用过程中不可遮挡激光头及控制箱的进、出风口。
控制箱两侧面及后面都有散热孔和散热风扇,安装激光器的整机散热风道应该满足激光器的散热需要,否则激光器将不能正常工作甚至被损坏。
(4) 不要过度弯折及挤压光纤,不要让光纤端面长时间暴露于外部,更不要对着光纤端面哈气或用硬物碰触光纤端面。
(5) 使用过程中特别要注意激光安全及电气安全。
该激光器输出强激光,使用不当会对人身、财产造成损害。
不得将输出的激光对准人身的任何部位(特别不得对准人的眼睛)。
为了防止意外发生,本产品的购买者、使用者有责任让其整机系统符合相应的标准(IEC60825-1,EN60204等)。
激光辐射警告标识四类激光产品避免受到激光直射或辐射避免受到激光直射或辐射(6) 请保证使用过程中环境温度低于30℃,如果周围环境温度超过25℃且湿度大于70%以上,可能会造成结露,露水会从主控箱内漏水孔导出,请采取有效措施防止露水对整机造成任何损坏并请保证电气安全、人员人身安全。
(7) 由于主控箱散热的需要,请保证主控箱向上平放,不可侧放或者向下平放。
3、激光器主控箱说明:(1)本激光器主控箱为一个标准3U控制箱,外形及尺寸如下图:(2)主控箱按键说明:本主控箱由微电脑控制,正常使用是一键式开关机。
有些打标软件需要首先硬件先通电,所以请先运行本主控箱,再运行打标软件。
RUN/OFF:激光器开启/关闭钥匙,向右拧90度开启控制电源,自检约15秒后系统检测准备就绪,激光电源上电,进入正常工作状态。
半导体泵浦固体激光器实验报告实验名称:半导体泵浦固体激光器实验实验目的:1. 了解半导体泵浦固体激光器的工作原理和基本结构;2. 学习激光器的调谐方法和测量激光器的光学特性;3. 熟悉激光器的使用,掌握激光器实验中的各种技能。
实验原理:半导体泵浦固体激光器是利用半导体激光二极管激发固体激光材料来产生激光的一种激光器。
其基本结构如图所示:晶体激光的特性主要取决于钕离子的特性。
钕离子为四能级系统。
聚光腔:为了提高泵浦效率,使泵浦灯发出的光能有效地会聚,并均匀的照射在工作物质上,可在激光棒和泵浦灯外增加一个聚光腔。
聚光腔给泵浦光源和工作物质之间提供良好藕合,合理设计聚光腔是决定固体激光器工作性能的重要条件之一。
使用最多的聚光腔是一种内表面具有高反射率椭圆柱体,激光棒和泵浦灯分别配置在椭圆柱的两条交线上。
泵浦源:主要目的是将电能有效地转换成辐射能,并在给定的光谱带上产生高的辐射通量。
脉冲Nd:YAG激光器用脉冲氙灯泵浦,因为它能在给定的输入电能下比其他气体产生更高的辐射输出,但是,低能量泵浦的Nd:YAG激光器,有时是采用充氪的直管闪光的泵浦。
激光器泵浦用的闪光灯基本上属于长弧器件设计,等离子体充满整个灯管。
闪光灯是由直管状或螺旋状石英管,两个封入石英管的电极及填充气体组成。
(大部分弧光灯用纯钨作阳极和含社2%社钨作阴极,或者以社钨作阳极而用浸渍了铝酸银钡的压制成的多孔钨作阴极。
闪光灯的灯管及电极封接处通常采用自然或强迫风冷,或者用水、水与乙醇的混合物、氟化碳氢化合物等液体冷却。
最有效的是采用带有石英套管的液体冷却直管闪光灯,它能以高速的冷却液湍流对灯进行冷却。
谐振腔:激光谐振腔是由两块平面或球面反射镜按一定方式组合而成的。
高功率泵浦激光器安全操作及保养规程前言高功率泵浦激光器是一种功率较高、激光能量较密集的激光设备,能够广泛应用于制造、医学、通讯等领域。
但是,高功率泵浦激光器的激光辐射和高压电源等因素容易对人员和设备造成安全威胁。
因此,为了确保操作人员和设备的安全,我们需要遵守一系列的安全操作规程并进行定期保养。
本文将介绍高功率泵浦激光器的安全操作和保养要点。
安全操作规程1. 穿戴个人防护装备在操作高功率泵浦激光器时,操作人员应穿戴相应的个人防护装备,如激光护目镜、防尘口罩、耳塞等。
激光护目镜应选择合适的波长和激光光学密度来保护眼睛。
2. 设置安全防护措施在操作高功率泵浦激光器时,应设置相应的安全防护措施,包括警示标识、安全栅栏、紧急停机按钮等。
在设备做密闭性操作时,应遵守相应的操作规范,明确操作步骤和操作顺序,并经过相关人员的指导和申请后方可操作。
3. 做好操作前检查在开始操作前,应检查设备的电源、水循环、泵浦和激光光路等设备是否正常。
特别是在进行长时间的运行前,还应检查电池、油水分离器、气体泵等部件的状态,必要时进行清洗和更换。
4. 控制时间和功率在操作高功率泵浦激光器时,应根据操作需要合理控制激光工作时间和功率。
建议在最大功率下工作时间不得超过5分钟,每天不超过1小时。
5. 防静电和氧化高功率泵浦激光器的激光管内注入的气体中含有高纯度的气体,主要是通常的氖气、氩气、氦气和氢气,这些气体具有易氧化、吸湿、易吸附尘粒等特性,因此在操作后应及时用氩气进行吹扫。
同时避免发生静电击打、接地不良等事故。
6. 做好紧急处理在操作高功率泵浦激光器时,常常会发生故障和突发情况,例如灰尘堵塞激光管、水循环异常、泵浦和电源等部件受损等。
一旦出现这种情况,操作人员应立即断开电源,采取合适的紧急措施,确保人员和设备的安全。
保养规程1. 定期检查设备为确保高功率泵浦激光器的正常工作,应定期检查设备的各个部分。
首先,应检查激光管、二极管泵浦、冷却水、高压电源、遮光板和控制器等部件是否正常。
半导体泵浦固体激光器综合实验实验讲义大恒新纪元科技股份有限公司版权所有不得翻印半导体泵浦固体激光器综合实验一、前言半导体泵浦固体激光器 ( Diode-Pumped solid-state Laser ,DPL ),是以激光二极管 (LD) 代替闪光灯泵浦固体激光介质的固体激光器,具有效率高、体积小、寿命长等一系列优点,在光通信、激光雷达、激光医学、激光加工等方面有巨大应用前景,是未来固体激光器的发展方向。
本实验的目的是熟悉半导体泵浦固体激光器的基本原理和调试技术,以及其调Q 和倍频的原理和技术。
二、实验目的a) 掌握半导体泵浦固体激光器的工作原理和调试方法;b) 掌握固体激光器被动调Q的工作原理,进行调Q脉冲的测量;c) 了解固体激光器倍频的基本原理。
三、实验原理与装置d) 半导体激光泵浦固体激光器工作原理:上世纪80年代起,生长半导体激光器(LD )技术得到了蓬勃发展,使得LD的功率和效率有了极大的提高,也极大地促进了DPSL 技术的发展。
与闪光灯泵浦的固体激光器相比,DPSL 的效率大大提高,体积大大减小。
在使用中,由于泵浦源LD 的光束发散角较大,为使其聚焦在增益介质上,必须对泵浦光束进行光束变换(耦合) 。
泵浦耦合方式主要有端面泵浦和侧面泵浦两种,其中端面泵浦方式适用于中小功率固体激光器,具有体积小、结构简单、空间模式匹配好等优点。
侧面泵浦方式主要应用于大功率激光器。
本实验采用端面泵浦方式。
端面泵浦耦合通常有直接耦合和间接耦合两种方式。
e) 直接耦合:将半导体激光器的发光面紧贴增益介质,使泵浦光束在尚未发散开之前便被增益介质吸收,泵浦源和增益介质之间无光学系统,这种耦合方式称为直接耦合方式。
直接耦合方式结构紧凑,但是在实际应用中较难实现,并且容易对LD 造成损伤。
f) 间接耦合:指先将LD 输出的光束进行准直、整形,再进行端面泵浦。
常见的方法有:g) 组合透镜系统聚光:用球面透镜组合或者柱面透镜组合进行耦合。
4-半导体泵浦固体激光器半导体泵浦固体激光器(DPSSL)是一类常见的固体激光器,其工作原理是利用半导体激光二极管将电能转化为光能,然后通过吸收体将光能转化为激光能量。
半导体泵浦固体激光器由三部分组成:泵浦源、吸收体和放大介质。
泵浦源通常采用高功率半导体激光二极管,其输出的激光辐射能量高且可调节,能够快速响应和调整激光输出功率。
吸收体是一个相对较薄的低透射率介质,其主要作用是吸收泵浦激光的能量。
放大介质是吸收体的背面,它的主要作用是通过受激辐射将吸收的能量转化为激光能量。
半导体泵浦固体激光器具有许多优点。
首先,半导体激光二极管泵浦源非常紧凑,能够提供高功率激光能量,同时还具有长寿命和高效率的特点。
其次,吸收体的选择也具有很大的灵活性,可以根据不同的波长和放大介质来设计和制造半导体泵浦固体激光器。
最后,半导体泵浦固体激光器的输出功率可调节和调节范围广,可满足不同应用的需求。
半导体泵浦固体激光器在许多领域都有广泛的应用。
例如,在医疗领域,它被用于进行眼科手术、皮肤治疗和牙齿美白等。
在科学研究中,它被用于精确测量物质的光谱特性和物理性质。
在激光雷达和激光通信系统中,它被用于发射和接收激光信号。
此外,半导体泵浦固体激光器还被用于材料加工、激光制造和激光显示等领域。
然而,半导体泵浦固体激光器也存在一些挑战和限制。
首先,由于高功率半导体激光二极管的工作温度较高,需要冷却系统来保持稳定的工作温度。
其次,半导体泵浦固体激光器的效率受到泵浦源和放大介质之间的能量转化效率的限制。
此外,由于准连续波操作时吸收体会受到热效应的影响,光束质量和稳定性也会受到一定的影响。
总的来说,半导体泵浦固体激光器是一种可靠和高效的固体激光器,具有广泛的应用前景。
随着半导体激光技术和固体激光技术的不断发展,半导体泵浦固体激光器将在更多领域得到应用,并推动这些领域的进一步发展。
高功率台式泵浦激光器安全操作及保养规程1. 引言高功率台式泵浦激光器是一种常用于工业、医疗和研究领域的激光设备。
它的使用涉及到较高的功率和能量,因此在操作和保养过程中需要特别注意安全事项。
本文档旨在提供高功率台式泵浦激光器的安全操作指南和保养规程,以确保用户的安全并延长设备的使用寿命。
2. 安全操作规程以下是高功率台式泵浦激光器的安全操作规程:2.1 熟悉设备在操作设备之前,用户应该充分了解设备的工作原理、技术参数和操作步骤,并且熟悉设备的各个部件和控制面板。
2.2 个人防护装备在操作高功率台式泵浦激光器时,必须佩戴适当的个人防护装备,包括防护眼镜、防护手套和防护服等。
这些装备可以有效地减少激光辐射对人体的伤害。
2.3 设备放置设备应该放置在稳固的工作台上,并保持良好的通风条件。
设备周围不应堆放易燃物品,以防止火灾的发生。
2.4 激光辐射控制激光辐射会对人眼和皮肤造成伤害,因此必须严格控制激光辐射的安全级别。
在操作设备时,应避免直接暴露在激光束中,并使用合适的滤光器进行屏蔽。
2.5 操作步骤在操作高功率台式泵浦激光器时,遵循以下步骤: 1. 打开设备电源,并进行预热。
2. 通过控制面板设置合适的工作模式和参数。
3. 确保设备周围安全,并保持设备清洁。
4. 小心操作激光器的开关、按钮和旋钮,避免误操作。
5. 操作完成后,及时关闭设备电源并断开电源连接。
2.6 紧急情况处理在发生紧急情况时,如激光器漏光或其它安全事故,用户应立即关闭设备电源,并按照安全规程进行紧急处理。
必要时应联系专业技术人员进行维修。
3. 保养规程以下是高功率台式泵浦激光器的保养规程:3.1 定期清洁定期清洁设备外壳、镜片和光学元件,以确保设备的正常运作。
使用干净、柔软的布进行清洁,避免使用含有酸碱性物质的清洁液。
3.2 水冷系统维护对于采用水冷方式的高功率台式泵浦激光器,定期检查冷却液的流量和温度,保持冷却系统的正常运行。
LD 侧面泵浦Nd :YAG 激光器的研究摘要介绍了YAG 晶体的性质以及与其他类似晶体的比较,介绍了固体激光器泵浦的两种方式:端面泵浦和侧面泵浦,并主要分析了侧面泵浦的优点。
设计和分析了一种侧面泵浦结构的固体激光器,通过选取合适激光晶体(Nd :YAG 晶体),进行侧面泵浦。
在泵浦光反向冷却套侧壁镀高反射金膜,使激光棒侧向均匀泵浦,实现低阶膜输出。
对激光二极管侧面泵浦Nd ∶YAG 激光器的热效应进行了分析,通过热传导方程的推导和分析,得出YAG 晶体内的温度分布情况,以及对各种可能的结果进行了数值模拟和分析,得到了一些影响YAG 晶体内的温度分布的因素。
关键词:固体激光器;LD 侧面泵浦;Nd :YAG 晶体;热效应The Study on LD Side-pumped Nd :YAG LaserAbstractDescribed the nature of the YAG crystal and other similar comparison of crystal, introduced a solid-state laser pumped in two ways: end-pumped and side-pumped. And the main analysis of the advantages is on side-pumped. Design and analyse a side-pumped solid-state laser. By choosing a suitable laser crystal (Nd: YAG crystal, For side-pumped. In the reverse cooling pump sets highly reflective gold-plated wall membrane, So that the lateral uniformity of the laser rod pumped to achieve low film output. Of the laser diode side-pumped Nd: YAG laser thermal effects are analyzed. Heat conduction equation through the derivation and analysis within the YAG crystal temperature distribution, As well as the range of possible outcomes of a numerical simulation and analysis, have been some impact on the temperature inside the YAG crystal is a factor.Key words:solid state laser ; LD side-pump; Nd:YAG crystal ;Thermal effect目录摘要 0ABSTRACT (1)1 绪论 (3)2 激光器 (4)2.1 激光器简介 (4)2.1.1 什么是激光器 (4)2.1.2 激光器工作原理 (4)2.1.3 激光工作物质 (4)2.1.4 激励(泵浦系统 (5)2.1.5 光学共振腔 (5)2.2 固体激光器 (5)2.2.1 什么是固体激光器 (5)2.2.2 Nd:YAG晶体 (6)2.2.3 ND:YAG 激光器 (7)2.3 LD 泵浦固体激光器 . (7)2.3.1 LD泵浦固体激光器的优点 (7)2.3.2 侧面泵浦 (8)2.3.3 LD泵浦固体激光器的发展状况 (9)3 LD侧面泵浦ND :YAG 激光器 (10)3.1 LD 侧面泵浦N D :YAG激光器的设计与分析 . (10)3.1.1 阵列管泵浦源结构分析 (10)3.1.2 激光晶体棒选取 (10)3.1.3 聚光结构设计 (12)3.2 模拟分析与推导 (12)3.2.1 泵浦高斯光强修正 (12)3.2.2 热传导方程与温度场 (13)3.2.3 激光棒内的温度分布 (13)3.2.4 激光棒内的热应力和热应力双折射 (14)3.3 讨论 (17)4 总结 (18)致谢 . (18)参考文献 (19)1 绪论世界上第一个激光器的成功演示距今已经40多年了。
二氧化碳激光器泵浦方式
二氧化碳激光器是一种常用的激光器,广泛应用于医疗、工业制造、科学研究等领域。
其能量来源于气体分子中的振动和转动能级的跃迁,而泵浦方式则是其关键。
二氧化碳激光器的泵浦方式主要有三种:直接电子激发泵浦、化学反应泵浦、电子beam泵浦。
其中,直接电子激发泵浦是最常用的一种。
直接电子激发泵浦是利用高能量电子与原子或分子碰撞后转移能量的方式,将二氧化碳气体激发到高能量态,从而产生激光。
这种泵浦方式可以通过高压、高频交流放电、脉冲放电、直流放电、电子注等多种方法实现。
其中,高压放电是最常用的泵浦方式之一。
其具体步骤是:首先加入适量的氮气和二氧化碳气体,形成一个电极间的气体保护层;然后加通电流,形成一个放电通道,放电通道中的超高温度、超高能量密度的等离子体将导致气体分子中的电子跃迁,从而达到激发的目的。
化学反应泵浦则是通过将氧气、碘、氢氟酸等化学品与二氧化碳气体进行反应,产生激发能量。
这种泵浦方式的特点在于能量密度稳定、易于控制,但由于涉及到化学反应,所以技术上较为复杂。
电子beam泵浦则是利用高速电子束撞击二氧化碳气体原子或分子,使其获得激发能量的方法。
这种泵浦方式具有高能量密度、激发效率高等优点,但设备较为昂贵,易受水蒸气、氧气干扰。
总之,二氧化碳激光器的泵浦方式直接决定了其能量、功率等性能,因此选择最适合的泵浦方式十分关键,需根据具体需求选择。
半导体泵浦激光器实验报告一、实验目的半导体泵浦激光器在现代光学领域有着相当重要的地位呢。
咱们做这个实验呀,就是为了深入了解半导体泵浦激光器的工作原理,还有它的一些基本特性,像输出功率呀,波长范围之类的。
通过这个实验,希望大家能够亲手操作相关设备,提高自己的实验技能,并且学会对实验数据进行分析处理。
二、实验设备1. 半导体泵浦激光器。
这可是实验的主角呢,就像舞台上的明星,它的性能直接决定了实验的结果。
这个激光器呀,有着独特的结构,内部的半导体材料是关键,它能够产生泵浦光,为激光的产生提供能量。
2. 功率计。
这就像是一个小裁判,专门用来测量激光器输出的功率。
它很灵敏,能够精确地告诉我们激光器到底有多“大力气”,能输出多少功率。
3. 波长计。
它的任务呢,是测量激光器输出光的波长。
就好比给光做个身份鉴定,确定它的波长到底是多少,是属于哪个波段的。
三、实验步骤1. 首先把半导体泵浦激光器连接好电源。
这一步可不能马虎,就像给汽车加油一样,要确保电源连接稳固,不然激光器可没法好好工作。
然后打开激光器的开关,这时候呀,激光器就开始工作了,就像一个小引擎启动了。
2. 接着,用功率计来测量激光器的输出功率。
把功率计的探头对准激光器的输出端口,就像眼睛盯着目标一样,然后读取功率计上显示的数值。
这个数值可能会因为各种因素而有波动,比如环境温度呀,激光器的工作状态呀。
3. 再用波长计测量输出光的波长。
把波长计调整到合适的测量模式,然后让激光器的光进入波长计,就像送客人进门一样。
波长计就会告诉我们光的波长是多少,这可是很重要的一个参数呢。
四、实验数据记录与分析1. 在实验过程中,要认真记录每次测量得到的数据。
比如说,不同的工作电流下,激光器的输出功率是多少,对应的波长又是多少。
这些数据就像是宝藏一样,是我们分析实验结果的依据。
2. 对数据进行分析的时候呀,可以画一些图表。
比如,以工作电流为横坐标,输出功率为纵坐标,画一个功率 - 电流曲线。
实验三 半导体泵浦激光实验半导体泵浦532nm 绿光激光器由于具有波长短,光子能量高,体积小,效率高,可靠性高,寿命长,在水中传输距离远和对人眼敏感等优点,近几年在光谱技术,激光医学,信息存储,彩色打印,水下通讯等领域展示出极为重要的作用,从而成为各国研究的热点。
半导体泵浦532nm 绿光激光器适用于大学近代物理教学中的非线性光学实验。
本实验以808nm 半导体激光泵浦Nd 3+: YVO 4激光器为研究对象,在激光腔内插入倍频晶体KTP ,产生532nm 倍频光,观察倍频现象、测量倍频效率、相位匹配角等基本参数。
一、实验目的1、 掌握光路调整基本方法,观察横模,测量输出红外光与泵浦能量的关系,斜效率和阈值;2、 测量半导体激光器注入电流和功率输出的变化关系,了解激光原理及倍频等激光技术。
二、实验原理光与物质的相互作用可以归结为光与原子的相互作用。
爱因斯坦从辐射与原子的相互作用的量子论观点出发提出:在平衡条件下,这种相互作用过程有三种,也就是受激吸收,受激辐射和自发辐射。
假定一个原子,其基态能量为E 1,第一激发态的能量为E 2,如图1所示。
如果原子开始处于基态,在没有外界光子入射时,原子的能级状态将保持不变。
如果有一个能量为2121hv E E =-的光子入射,则原子就会吸收这个光子而跃迁到第一激发态。
原子的跃迁必须符合跃迁选择定则,也就是入射光子的能量21hv 等原子的能级间隔21E E -时才能被吸收(为叙述的简单起见,这里假定自发辐射是单色的)。
激发态的寿命很短,在不受外界影响时,它们会自发地返回到基态并发射出光子。
自发辐射与外界作用无关,由于原子的辐射都是自发地,独立地进行的,所以不同原子发射的光子的发射方向和初相位都是随机的,各不相同的,如图2所示。
如果有一个能量为2121hv E E =-的光子入射,则原子就会在这个光子的激励下产生新的光子,即引起受激辐射,如图3所示,受激辐射发射的光子与外来光子的频率、发射方向、偏振态和初相位完全相同。
半导体泵浦固体连续激光器实验原理一、引言半导体泵浦固体连续激光器(SPCW)是一种基于固态激光器技术的新型激光器。
它由半导体激光器和固体激光介质组成,利用半导体激光器的高功率密度来泵浦固体介质,产生高品质的连续激光输出。
该技术具有高效能、小型化、可靠性高等优点,被广泛应用于医疗、工业加工、通信等领域。
二、SPCW实验原理1. 半导体泵浦原理半导体泵浦是指利用半导体材料产生的电子-空穴对来产生激发态粒子,从而实现泵浦作用的过程。
在SPCW中,采用GaAlAs或InGaAsP等材料制成的半导体激光器作为泵浦源。
这些材料具有较大的能带差和较小的自由载流子寿命,因此可以在低电流下获得高功率密度。
当外加电压超过某个阈值时,半导体中会出现反向注入现象。
即外部电压把载流子注入到半导体中,使电子和空穴在pn结区域发生复合,产生光子。
这些光子会被反射镜反射回来,并在pn结区域内不断增加,最终形成激光束。
2. 固体连续激光器原理固体连续激光器是指利用固体介质(如Nd:YAG晶体)作为放大介质的激光器。
当外界能量(如光或电)被输入到介质中时,它会被吸收并转化为激发态粒子。
这些粒子会不断发生辐射跃迁和自发跃迁,最终产生一束强度足够大的连续激光。
在SPCW中,固体连续激光器是由Nd:YAG晶体构成的。
该晶体具有较高的吸收截面和较长的寿命时间,因此可以实现高效率的泵浦和放大作用。
3. SPCW原理SPCW将半导体泵浦和固态连续激光器相结合,实现了高功率、高效率、稳定性好的连续激光输出。
具体来说,在SPCW中,半导体激光器产生的高功率密度光束被聚焦到Nd:YAG晶体中,从而实现了固态介质的泵浦。
随着泵浦功率的增加,Nd:YAG晶体中激发态粒子的数量也会不断增加。
当激发态粒子达到一定数量时,它们会在晶体中发生辐射跃迁和自发跃迁,从而产生连续激光输出。
四、实验步骤1. 准备工作(1)准备SPCW系统:包括半导体激光器、Nd:YAG晶体、反射镜等。