LPT-11 sērijveida eksperimenti ar pusvadītāju lāzeru

Apraksts

Lāzers parasti sastāv no trim daļām
(1) Lāzera darba vide
Lāzera ģenerēšanai jāizvēlas atbilstoša darba vide, kas var būt gāze, šķidrums, cieta viela vai pusvadītājs. Šādā vidē var realizēt daļiņu skaita inversiju, kas ir nepieciešams nosacījums lāzera iegūšanai. Acīmredzot metastabilā enerģijas līmeņa esamība ir ļoti noderīga skaitļa inversijas realizēšanai. Pašlaik ir gandrīz 1000 darba vides veidu, kas var radīt plašu lāzera viļņu garumu diapazonu no VUV līdz tālajam infrasarkanajam starojumam.
(2) Stimulācijas avots
Lai darba vidē parādītos daļiņu skaita inversija, ir jāizmanto noteiktas metodes atomu sistēmas ierosināšanai, lai palielinātu daļiņu skaitu augšējā līmenī. Kopumā gāzizlādi var izmantot, lai ierosinātu dielektriskos atomus ar elektroniem ar kinētisko enerģiju, ko sauc par elektrisko ierosmi; impulsa gaismas avotu var izmantot arī darba vides apstarošanai, ko sauc par optisko ierosmi; termisko ierosmi, ķīmisko ierosmi utt. Dažādas ierosināšanas metodes tiek vizualizētas kā sūknēšana vai sūknēšana. Lai iegūtu nepārtrauktu lāzera jaudu, ir nepieciešams nepārtraukti sūknēt, lai daļiņu skaits augšējā līmenī būtu lielāks nekā apakšējā līmenī.
(3) Rezonanses dobums
Ar piemērotu darba materiālu un ierosmes avotu var realizēt daļiņu skaita inversiju, taču stimulētā starojuma intensitāte ir ļoti vāja, tāpēc to nevar pielietot praksē. Tāpēc cilvēki domā par optiskā rezonatora izmantošanu pastiprināšanai. Tā sauktais optiskais rezonators faktiski ir divi spoguļi ar augstu atstarošanas spēju, kas uzstādīti viens pret otru abos lāzera galos. Viens ir gandrīz pilnībā atstarots, otrs ir lielākoties atstarots un nedaudz caurlaidīgs, lai lāzera starojums varētu tikt izstarots caur spoguli. Atstarotā gaisma atpakaļ uz darba vidi turpina inducēt jaunu stimulētu starojumu, un gaisma tiek pastiprināta. Tāpēc gaisma rezonatorā svārstās uz priekšu un atpakaļ, izraisot ķēdes reakciju, kas tiek pastiprināta kā lavīna, radot spēcīgu lāzera starojumu no daļējas atstarošanas spoguļa viena gala.

Eksperimenti

1. Pusvadītāju lāzera izejas jaudas raksturojums

2. Pusvadītāju lāzera diverģentā leņķa mērīšana

3. Pusvadītāju lāzera polarizācijas pakāpes mērīšana

4. Pusvadītāju lāzera spektrālā raksturošana

Specifikācijas