光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验 (3).pdfVIP

英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验

【实验目的】

1.了解与掌握半导体泵浦激光的原理及调节光路的方法

2.掌握腔内倍频技术，并了解倍频技术的意义

3.掌握测量阈值、相位匹配等基本参数的方法

【实验仪器】

1.808nm半导体激光器P≤500mW

2.半导体激光器可调电源电流0～500mA

3.Nd:YVO晶体3×3×1mm

4

4.KTP倍频晶体2×2×5mm

5.输出镜（前腔片）φ6R=50mm

6.光功率指示仪2μW～200mW6挡

【实验原理】

一、光与物质的相互作用

光与物质的相互作用可以归结为光子与物质原子的相互作用，有三种过程：

受激吸收、自发辐射和受激辐射。

1.受激吸收

如果一个原子，开始时处于基态，在没有外来光子的情况下，它将保持不变。

如果一个能量为hv的光子接近，则它吸收这个光子，跃迁上激发态E。在此

212

过程中不是所有的光子都能被原子吸收，只有当光子的能量正好等于原子的能级

间隔E-E时才能被吸收。

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EEE

222

hv

21

EEE

111

(a)(b)(c)

图1光与物质作用的受激吸收过程

2.自发辐射

－8－9

处于激发态的原子寿命很短（一般为10～10秒），在不受外界影响时，

它们会自发地返回到基态，并释放出光子，辐射光子能量为hv=E-E。自发辐射

21

过程与外界作用无关，是一个随机过程，各个原子的辐射都是自发的、独立进行

的，因而不同原子发出来的光子的发射方向和初相位是不相同的。由于激发能级

有一个宽度，所以发射光的频率也不是单一的，而有一个范围。

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英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也。——《三国演义》

3.受激辐射

处于激发态的原子，在外界光场的作用下，会吸收能量为E-E的光子，从