LPT-11 serijiniai eksperimentai su puslaidininkiniu lazeriu

Aprašymas

Lazeris paprastai susideda iš trijų dalių
(1) Lazerio darbo terpė
Lazerio generavimui reikia pasirinkti tinkamą darbo terpę, kuri gali būti dujos, skystis, kieta medžiaga arba puslaidininkis. Tokioje terpėje galima realizuoti dalelių skaičiaus inversiją, kuri yra būtina lazerio gavimo sąlyga. Akivaizdu, kad metastabilaus energijos lygmens egzistavimas yra labai naudingas skaičiaus inversijos įgyvendinimui. Šiuo metu yra beveik 1000 rūšių darbo terpių, kurios gali generuoti platų lazerio bangos ilgių diapazoną nuo VUV iki tolimojo infraraudonojo spinduliavimo.
(2) Skatinimo šaltinis
Norint, kad darbinėje terpėje atsirastų dalelių skaičiaus inversija, reikia naudoti tam tikrus atominės sistemos sužadinimo metodus, kad padidėtų dalelių skaičius viršutiniame lygyje. Paprastai dujų išlydis gali būti naudojamas dielektrinių atomų sužadinimui elektronais su kinetine energija, tai vadinama elektriniu sužadinimu; impulsinės šviesos šaltinis taip pat gali būti naudojamas darbinei terpei apšvitinti, tai vadinama optiniu sužadinimu; terminis sužadinimas, cheminis sužadinimas ir kt. Įvairūs sužadinimo metodai vaizduojami kaip siurbimas arba siurbimas. Norint gauti nuolatinį lazerio išvestį, reikia nuolat siurbti, kad dalelių skaičius viršutiniame lygyje būtų didesnis nei apatiniame lygyje.
(3) Rezonansinė ertmė
Tinkamai darbinei medžiagai ir sužadinimo šaltiniui esant, dalelių skaičiaus inversija gali būti realizuota, tačiau stimuliuojamos spinduliuotės intensyvumas yra labai silpnas, todėl praktiškai tai netaikoma. Todėl žmonės galvoja apie optinio rezonatoriaus naudojimą stiprinimui. Vadinamasis optinis rezonatorius iš tikrųjų yra du didelio atspindžio veidrodžiai, sumontuoti vienas priešais kitą abiejuose lazerio galuose. Vienas beveik visiškai atspindi, kitas daugiausia atsispindi ir šiek tiek praleidžia šviesą, todėl lazerio spindulys gali būti skleidžiamas per veidrodį. Į darbinę terpę atsispindėjusi šviesa toliau indukuoja naują stimuliuojamą spinduliuotę, o šviesa yra sustiprinama. Todėl šviesa rezonatoriuje svyruoja pirmyn ir atgal, sukeldama grandininę reakciją, kuri sustiprinama kaip lavina, todėl iš vieno dalinio atspindžio veidrodžio galo sklinda stiprus lazerio spindulys.

Eksperimentai

1. Puslaidininkinio lazerio išėjimo galios charakteristika

2. Puslaidininkinio lazerio divergentinio kampo matavimas

3. Puslaidininkinio lazerio poliarizacijos laipsnio matavimas

4. Puslaidininkinio lazerio spektrinė charakteristika

Specifikacijos