半导体泵浦固体激光器综合实验实验报告.pdf

半导体泵浦固体激光器综合实验实验报告--第1页

佛山科学技术学院

实验报告

课程名称光电信息与技术实验实验项目半导体泵浦固体激光器综合实验

专业班级姓名学号

指导教师成绩日期2016年4月11日

一、实验目的

１．掌握半导体泵浦固体激光器的工作原理和调试方法；

２．了解固体激光器倍频的基本原理；

二、实验仪器

半导体泵浦固体激光器

三、实验原理

1．半导体激光泵浦固体激光器工作原理：直接耦合、间接耦合、光纤耦合。

2．激光晶体：选择合适的激光晶体，在一定的运转方式下，获得高效率的激光输出。

3．端面泵浦固体激光器的模式匹配技术：

激光晶体的一面镀泵浦光增透和输出激光全反膜，并作为输入镜，镀输出激光一定透过率的凹

面镜作为输出镜。这种平凹腔容易形成稳定的输出模，同时具有高的光光转换效率。

4．半导体激光泵浦固体激光器的倍频技术：

光波电磁场与非磁性透明电介质相互作用时，光波电场会出现极化现象。当强光激光产生后，

由此产生的介质极化已不再是与场强呈线性关系，而是明显的表现出二次及更高次的非线性效应。

四、实验内容及步骤

1.LD安装及系统准直

（1）将LD电源接通。通过上转换片观察LD出射光近场和远场的光斑。测量LD经快轴压缩后的阈

值电流和输出特性曲线。

（2）将耦合系统、激光晶体、输出镜、Q开关、准直器等各元器件安装在调整架和滑块上；

（3）将准直器安装在导轨上，利用直尺将其调整成光束水平出射，中心高度50mm，水平并且水平

入射在激光晶体中心位置；

（4）通过调整架旋钮微调耦合系统的倾斜和俯仰，使晶体反射光位于准直器中心，并且准直光通

过晶体后仍垂直进入LD；

（5）通过调整架旋钮微调Nd:YAG晶体的倾斜和俯仰，重复上一步的调节步骤。

（6）在准直器前安装T1输出镜，调整旋钮使输出镜的反射光点位于准直器中心。

2.半导体泵浦固体激光器实验

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半导体泵浦固体激光器综合实验实验报告--第2页

≈20mm≈15mm≈80mm

TEC和

电源LD耦合系统Nd:YAG输出镜探测器准直器

散热片

（1）在准直器前安装T1输出镜，调整旋钮使输出镜的反射光点位于准直器中心。根据实验装置图

设置其与晶体之间的距离。打开LD电源，缓慢调节工作电流到1.3A。微调输出镜倾斜和俯仰使系

统出光，然后微调激光晶体、耦合系统，使激光输出得到最大值；

（2）将LD电流调到最小，然后从小到大渐渐增大LD电流，从激光阈值电流开始，每格0.2A测量

一组固体激光器系统输出功率。结合LD的功率-电流关系，在实验报告上绘出激光输出功率-泵浦

功率曲线；

（3）更换为T2输出耦合镜，重复3.b、3.c的步骤，测试不同LD电流下的激光输出功率；

（4）根据实验数据和曲线，计算两种耦合输出下的激光斜效率和光光转换效率，并作简要分析。

3.半导体泵浦固体激光器调Q实验

≈20mm≈15mm≈80mm

示波器