激光器件作业1A
大恒光电激光器说明书
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1. 产品概述………………………………… 6-32. 主要参数………………………………… 6-43. 外形尺寸………………………………… 6-44. 接线及使用方法………………………… 6-55. 装箱清单………………………………… 6-66. 联络方式………………………………… 6-61．产品概述DH-HN250型激光器由HN系列激光头和JDW3型激光电源组成。
激光头为金属封装，使用方便可靠,不易损坏。
其内部的激光管为硬封腔，即反射镜与玻璃管壳腔端面为玻璃粉直接封接, 该封接为专利技术，保证了激光管长寿命。
JDW3型配套电源，与激光管有最佳性能的匹配，具有可靠的稳流功能，增强了对电网的适应能力，降低了电源输出电流的波纹，提高了激光输出的功率稳定性，有利于延长激光管的使用寿命。
该激光器适用于准直、测量、教学、医疗等领域。
此外，HN250型激光头其电源采用了可靠的钥匙开关，从而增强了使用的安全性。
2．主要参数Part No. 波长模式功率光束直径Φ发散角功率稳定性光束稳定性DH-HN250 632.8nm TEM00≥1.5mW <0.7mm <2mrad ≤±2.5% ≤0.2mrad 输入电压:220V±10%，保险管型号：Φ6x30，220V，1A。
3．外形尺寸3.1 DH-HN250型激光头：3.2 DH-JDW3型激光电源：4．接线及使用方法4.1 接线将激光头尾端的高压馈线与激光电源连接。
红插头为正，黑插头为负。
切勿反接！！！4.2 使用a.将激光头放平稳，固定好；b. 先确保电源处于关闭状态（即前端面的钥匙开关旋至OFF，后端面的电源开关处于O）；c. 然后将220V电源接线接通电源输入，再将钥匙开关旋至ON，接着将电源开关变为Ｉ，此时电源指示灯点亮；4.3 注意事项a. 本产品属警示类产品，务必有专人负责保管电源开启钥匙；激光束不可直视，请切记！b. 将激光头与激光电源连接后，才能打开电源开关，切勿让电源空载（即不接入激光头）。
常用激光器工作原理
E1
➢He-Ne激光器是典 型的四能级系统， 其激光谱线主要有 三条 : ➢3S2P 0.6328 ➢2S2P 1.15 ➢3S3P 3.39
下能级E1 能级E3 级E2
本上是空的。其激励能量要
激光要比三能级系统容易得 多。
一.固体激光器的基本结构与工作物质
固体激光器基本上都是由工作物质、泵浦系统、谐振腔和冷却、滤光系统构成的。 图5-1是长脉冲固体激光器的基本结构示意图(冷却、滤光系统未画出)。
激光的发射原理不同于常规光，不是各种能级加在一起的自发辐射产生的， 而是受激发射，各种能级的原子被泵浦到较高的一个激发态上，由于维持的 时间总体正态分布，大部分原子都在一段极短的时间内掉到同一个较低的能 态上，这种发射方式导致光处在几乎一致的能量水平，也就是我们平常所说 的激光单色性
综述.激光器发光原理
1、全反镜，6、半反镜，5、YAG棒产生震荡激光以后，在经过一个或者 两个YAG棒放大，可得到1064nn的激光光源。
2、调Q组件 4、偏振器 3、光阑
9、倍频晶体（变频器），可以改变激光的频率，输出1064nm 、532nm、 355nm的激光器的输出特性
固体激光器的基本结构示意图
YAG 激光器具有能量大、峰值功率高、结构较紧凑 、牢固耐用等优点, 广泛应 用于工业、国防、医疗、科研等领域。用调Q Nd: YAG 的谐波泵浦的可调谐染 料激光器,具有高功率、窄线宽的特点, 可用于光谱学、激光医疗与生物工程等科
工作物质
掺钕钇铝石榴石(Nd3＋：YAG) ➢工作物质:将一定比例的A12O3、Y2O3，和Nd2O3在单晶炉中进行熔化结晶而 成的，呈淡紫色。它的激活粒子是钕离子(Nd3＋)
1. 固体激光器的激光脉冲特性 ➢一般的脉冲固体激光器产生的激光脉冲是由一连串不规则振荡的短脉冲(或 称尖峰)组成的，各个短脉冲的持续时间约为(0.11)m，各短脉冲之间的间隔 约为(510) s。泵浦光愈强，短脉冲数目愈多，其包络峰值并不增加。
「固体激光原理与技术综合实验」
固体激光原理与技术综合实验半导体泵浦固体激光器(Diode-Ｐumped ｓｏlｉｄ-ｓtatｅＬaｓｅｒ,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。
本实验的目的是了解并掌握半导体泵浦固体激光器的工作原理、构成和调试技术,以及调Q、倍频等激光技术的原理和应用。
实验一半导体泵浦光源特性测量实验【实验目的】1．掌握半导体泵浦激光器的原理2．掌握半导体泵浦激光器的使用方法【实验仪器】半导体泵浦激光器、激光功率计、机械调整部件【实验原理】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,如下：（图１）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。
间接耦合:指先将半导体激光器输出的光束进行准直、整形,再进行端面泵浦。
本实验采用间接耦合方式，间接耦合常见的方法有三种，如下:a 组合透镜系统耦合：用球面透镜组合或者柱面透镜组合进行耦合。
ｂ自聚焦透镜耦合:由自聚焦透镜取代组合透镜进行耦合，优点是结构简单,准直光斑的大小取决于自聚焦透镜的数值孔径。
一类激光的出口光功率标准
激光出口光功率标准本标准详细描述了一类激光的出口光功率的衡量指标。
这些指标包括但不限于激光类型和级别、激光输出功率、激光波长、激光发散角、激光光束质量、激光偏振状态、激光调制方式、激光控制方式、激光稳定性及精度以及激光安全性防护。
1. 激光类型和级别本标准涉及的激光类型为常见的半导体激光器，如InGaAsP/InP 双异质结激光器等。
根据激光的功率输出级别，可以分为不同的等级，如一级、二级、三级等。
各级别的激光输出功率限制有所不同。
2. 激光输出功率激光输出功率是指在规定的标准测试条件下，激光器输出的光功率。
一般以毫瓦（mW）为单位。
根据不同的应用需求，激光输出功率的范围可以从几十毫瓦到几十瓦不等。
3. 激光波长激光波长是描述激光特性的重要参数之一。
不同波长的激光在应用中具有不同的作用和效果。
常见的激光波长包括630nm、650nm、690nm、780nm、810nm等。
4. 激光发散角发散角是指激光光束在垂直于传播方向上的发散程度。
发散角越小，光束越集中，传播距离越远。
反之，发散角越大，光束越分散，传播距离越短。
5. 激光光束质量激光光束质量是衡量激光好坏的重要指标之一。
好的光束质量意味着光束的聚焦性能好，能够实现更远距离的传播。
光束质量差的激光会产生较大的偏差和散射，影响应用效果。
6. 激光偏振状态偏振是指电磁波在垂直于传播方向上的振动状态。
对于线性偏振，电磁波在垂直面上振动；对于圆偏振，电磁波以圆形轨迹振动；对于椭圆偏振，电磁波以椭圆形轨迹振动。
不同的偏振状态对应用效果产生不同的影响。
7. 激光调制方式调制是指将信号加载到载波上的过程。
常见的激光调制方式包括强度调制、频率调制、相位调制等。
不同的调制方式对应不同的应用场景和需求。
8. 激光控制方式控制方式包括模拟控制和数字控制。
模拟控制是通过调节电压、电流等物理量来控制激光的输出；数字控制是通过数字信号处理器（DSP）等数字芯片对激光进行控制。
实验1NdYAG固体激光器实验
hv21(a) 2 1 (b) 2 E 1(c) 图1、光与物质作用的吸收过程Nd ：YAG 固体激光器实验一、 实验内容与器件1、了解半导体激光器的工作原理和光电特性2、掌握半导体泵浦固体激光器的工作原理和调试方法二、 实验原理概述1. 激光产生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，有三种过程：吸收、自发辐射和受激辐射。
如果一个原子，开始处于基态，在没有外来光子，它将保持不变，如果一个能量为hv 21的光子接近，则它吸收这个光子，处于激发态E 2。
在此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 1-E 2时才能被吸收。
激发态寿命很短，在不受外界影响时，它们会自发地返回到基态，并放出光子。
自发辐射过程与外界作用无关，由于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。
处于激发态的原子，在外的光子的影响下，会从高能态向低能态跃迁，并两个状态间的能量差以辐射光子的形式发射出去。
只有外来光子的能量正好为激发态与基态的能级差时，才能引起受激辐射，且受激辐射发出的光子与外来光子的频率、发射方向、偏振态和相位完全相同。
激光的产生主要依赖受激辐射过程。
激光器主要有：工作物质、谐振腔、泵浦源组成。
工作物质主要提供粒子数反转。
hv 21 2 E 1(a) E 2E 1(b)hv 21 hv 21图2、光与物质作用的受激辐射过程泵浦过程使粒子从基态E 1抽运到激发态E 3，E 3上的粒子通过无辐射跃迁（该过程粒子从高能级跃迁到低能级时能量转变为热能或晶格振动能，但不辐射光子），迅速转移到亚稳态E 2。
E 2是一个寿命较长的能级，这样处于E 2上的粒子不断积累，E 1上的粒子 又由于抽运过程而减少，从而实现E 2与E 1能级间的粒子数反转。
激光产生必须有能提供光学正反馈的谐振腔。
处于激发态的粒子由于不稳定性而自发辐射到基态，自发辐射产生的光子各个方向都有，偏离轴向的光子很快逸出腔外，只有沿轴向的光子，部分通过输出镜输出，部分被反射回工作物质，在两个反射镜间往返多次被放大，形成受激辐射的光放大即产生激光。
各种典型激光器原理全
1966年,世界上第一台染料激光器———由红宝石激光器泵 浦的氯铝钛花青染料激光器问世。
第一节 概述
4)．半导体激光器
半导体激光器也称为半导体激光二极管,或简称激光二极管 (LaserDiode,缩写LD)。由于半导体材料本身物质结构的特 异性以及半导体材料中电子运动规律的特殊性,使半导体激 光器的工作特性有其特殊性。
第一节 概述
二、分类及输出特性
激光器种类繁多,习惯上主要按照以下两种方式划分:一种是 工作物质,另一种是按照激光器工作方式。 1 按照激光工作物质 1） 气体激光器 气体和金属蒸气作为工作物质。 根据气体工作物质为气体原子、气体分子或气体离子,又可将 气体激光器分为原子激光器、分子激光器和离子激光器。
第一节 概述
半导体激光器波长覆盖范围一般在近红外波段(920nm～ 1.65μm),其中与为光纤传输的两个窗口。
半导体激光器具有能量转换效率高、易于进行高速电流调制、 超小型化、结构简单、使用寿命长(一般可达数十万乃至百 万小时以上)等突出特点。
半导体激光器广泛应用于光纤通信、光存储、光信息处理、 科研、医疗等领域,如激光光盘、激光高速印刷、全息照相、 办公自动化、激光准直及激光医疗等方面。
自由电子激光器在未来的生物、医疗、核能等领域具有重要的 应用前景
第一节 概述
7）．X射线激光器
X射线激光器输出激光波长位于X射线波段(1～ 10nm)。
X射线激光器工作物质为高度电离的等离子体,采用 光泵浦,但需要特殊的X射线泵浦源。
第一节 概述
8)． 光纤激光器
工作物质:以掺入某些激活离子的光纤,或者利用光纤自身的非 线性光学效应制成的激光器。
第一节 概述
1um光纤激光放大模块
1um光纤激光放大模块1um光纤激光放大模块是一种重要的光学器件，它在光纤激光器、光纤通信、光学传感等领域中有着广泛的应用。
该模块的主要功能是对1um波长的光信号进行放大，以提供足够的功率或能量，满足各种应用的需求。
一、1um光纤激光放大模块的特点1.高增益：1um光纤激光放大模块采用了高质量的掺杂光纤和先进的放大技术，具有较高的增益和输出功率。
它可以在较低的泵浦功率下实现高效的能量转换，从而降低能耗。
2.宽光谱范围：该模块可以放大1um波长的光信号，覆盖了多个光谱范围，如近红外、中红外等。
因此，它可以应用于不同波长的光学系统中，满足各种不同的应用需求。
3.高稳定性：1um光纤激光放大模块具有高稳定性，因为它采用了先进的反馈控制系统和稳定的光源技术。
它可以保持稳定的输出功率和波长，减少噪声和漂移，从而提高整个光学系统的性能。
4.高效冷却：该模块采用了先进的冷却技术，可以在高温下保持较低的噪声和稳定的性能。
同时，它还可以有效地降低光学元件的温度，避免热变形和热应力对系统性能的影响。
5.长寿命：由于1um光纤激光放大模块采用了高质量的材料和先进的制造工艺，因此它的寿命较长，可以在长时间内稳定运行。
这为需要长期稳定运行的光学系统提供了可靠的保障。
二、1um光纤激光放大模块的应用1.光纤激光器：1um光纤激光放大模块是光纤激光器中的重要组成部分。
它可以放大激光器输出的光信号，提高激光器的输出功率和能量。
同时，它还可以改善激光器的光束质量，使其具有更强的方向性和更小的光斑大小。
2.光纤通信：在光纤通信中，1um光纤激光放大模块可以放大信号光，提高通信系统的传输速率和传输距离。
同时，它还可以提高通信系统的可靠性和稳定性，避免信号衰减和噪声干扰。
3.光学传感：在光学传感中，1um光纤激光放大模块可以放大传感器的输出信号，提高传感器的灵敏度和分辨率。
同时，它还可以将传感器的输出信号传输到远程的检测器或分析仪中，实现远程监测和控制。
半导体激光器LD恒流源驱动电路的设计与实验
半导体激光器LD恒流源驱动电路的设计与实验这款半导体激光器的恒流源驱动电路，是根据实际的项目需求进行设计的。
项目要求是半导体激光器得根据探测距离，能改变输出光功率，这就要求半导体激光器的驱动电路输出的电流是可调的，这样现阶段几种半导体激光器驱动电路中只有恒流源驱动电路可以做到这一点，实现这种功能是通过改变恒流源电路的基准电压而实现的。
进行恒流源驱动电路的设计的方法是在先仿真的基础上进行的，项目所需要的恒流源驱动电路的设计参数是恒流源输出电流是0-1a可调。
1恒流源软件仿真为了准确地模拟结果，为以后的设计提供理论依据，选用了Ni公司的Multisim10电路模拟软件。
该软件经历了几代人的发展，并不断完善其功能。
它的数据库包含所有常用的组件，这些组件可以模拟模拟电路和数字电路。
其仿真结果精度较高，可以为设计提供设计依据。
恒流源仿真结果恒流源模拟电路选用单电源供电的集成运算放大器lm2900n，功率管irf540，电源电压为9V。
为了测量电路的输出电流，将万用表调整到当前档位，并将其串联到电路上进行测量。
从上图可以看出，所设计的电路非常简单。
集成运算放大器U2B的功能是将采样电阻测量的电压反馈到输入端，并通过集成运算放大器u2a将其与输入端的参考电压进行比较。
恒流源模拟电路是一种经典的恒流源电路，具有电路稳定性高的优点。
该恒流源电路只需调节电阻R3和R3的电阻，在参考电压恒定的情况下，可以方便地调节恒流源的输出电流。
仿真结果显示，当将采样电阻的阻值选为1欧姆、r3r4?13、基准电压选取为2v时，仿真结果得到的电流是1.5a。
在仿真过程中、通过选取不同的基准电压和r3、r3的值可以得到不同的电流值，这样仿真结果为实际的电路设计提供很好参考依据。
为了进一步简化恒流源驱动电路的设计，进行了以下设计和仿真。
选择的电源管为irf530，采样R1的电阻值为1欧姆，选择的电压比较器为单电源供电的装置成运算放大器lm2900n，在电路仿真中，可以看见当基准电压选为1v、采样电阻为1欧姆时，恒流源的输出电流是0.9a，这与理论推导的结果完全一样。
激光安全等级规定(3篇)
第1篇随着科技的飞速发展，激光技术已广泛应用于通信、工业、医疗、科研等多个领域。
激光作为一种高度聚焦的光源，具有强大的能量，但也存在潜在的危险性。
为了保障人民的生命财产安全，我国制定了严格的激光安全等级规定，以下是对激光安全等级规定的详细介绍。
一、激光安全等级划分根据国际电工委员会（IEC）的标准，激光器的安全等级主要分为五类，具体如下：1. 一级激光（Class 1）一级激光被视为基本无害，即使眼睛直视也不会受到伤害。
这类激光通常包括红外激光或激光二极管产生的不可见激光辐射（辐射波长大于1400 nm），辐射功率通常限制在1mW以下。
在合理可预见的工作条件下，这类激光是安全的，不会产生有害的辐射，也不会引起火灾。
2. 二级激光（Class 2）二级激光属于低功率激光，偶尔直视不会造成眼损害，但长时间直视会损伤视网膜，对皮肤无热损伤。
这类激光的波长通常在400 nm至700 nm之间，辐射功率一般较低，连续光的辐射功率通常限制在1mW以下。
二级激光产品通常供演示、显示或娱乐之用，另外还常用在测绘、准直及调平等场合。
3. 三级激光（Class 3）三级激光在可见光范围内有一定的危险性，长时间暴露可能对眼睛产生损害，需要采取一定的安全措施。
三级激光中，3B属于中等功率，可能对眼睛造成严重危害，需要更严格的安全措施。
3R激光的功率更高，对眼睛和皮肤都有一定的危害。
4. 四级激光（Class 4）四级激光为高功率，危险等级最高，可能对眼睛和皮肤产生严重危害，甚至可以点燃易燃物体。
在使用激光时，应佩戴防护设备，设立安全区域，定期维护和检查设备，并制定紧急应对计划。
5. 五级激光（Class 5）五级激光为极高功率，具有极高的危险性，可能对眼睛、皮肤及周围环境造成严重危害。
这类激光通常用于军事、科研等特殊领域，对人员的安全防护要求极高。
二、激光安全等级规定的主要内容1. 激光产品分类激光产品应根据其波长、最大输出激光功率或能量进行分类，明确其安全等级。
实验1NdYAG固体激光器实验
实验1NdYAG固体激光器实验hv21(a) 2 1 (b) 2 E 1(c) 图1、光与物质作⽤的吸收过程Nd ：YAG 固体激光器实验⼀、实验内容与器件1、了解半导体激光器的⼯作原理和光电特性2、掌握半导体泵浦固体激光器的⼯作原理和调试⽅法⼆、实验原理概述1. 激光产⽣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，有三种过程：吸收、⾃发辐射和受激辐射。
如果⼀个原⼦，开始处于基态，在没有外来光⼦，它将保持不变，如果⼀个能量为hv 21的光⼦接近，则它吸收这个光⼦，处于激发态E 2。
在此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 1-E 2时才能被吸收。
激发态寿命很短，在不受外界影响时，它们会⾃发地返回到基态，并放出光⼦。
⾃发辐射过程与外界作⽤⽆关，由于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。
处于激发态的原⼦，在外的光⼦的影响下，会从⾼能态向低能态跃迁，并两个状态间的能量差以辐射光⼦的形式发射出去。
只有外来光⼦的能量正好为激发态与基态的能级差时，才能引起受激辐射，且受激辐射发出的光⼦与外来光⼦的频率、发射⽅向、偏振态和相位完全相同。
激光的产⽣主要依赖受激辐射过程。
激光器主要有：⼯作物质、谐振腔、泵浦源组成。
⼯作物质主要提供粒⼦数反转。
hv 21 2 E 1(a) E 2E 1(b)hv 21 hv 21图2、光与物质作⽤的受激辐射过程泵浦过程使粒⼦从基态E 1抽运到激发态E 3，E 3上的粒⼦通过⽆辐射跃迁（该过程粒⼦从⾼能级跃迁到低能级时能量转变为热能或晶格振动能，但不辐射光⼦），迅速转移到亚稳态E 2。
E 2是⼀个寿命较长的能级，这样处于E 2上的粒⼦不断积累，E 1上的粒⼦⼜由于抽运过程⽽减少，从⽽实现E 2与E 1能级间的粒⼦数反转。
激光产⽣必须有能提供光学正反馈的谐振腔。
处于激发态的粒⼦由于不稳定性⽽⾃发辐射到基态，⾃发辐射产⽣的光⼦各个⽅向都有，偏离轴向的光⼦很快逸出腔外，只有沿轴向的光⼦，部分通过输出镜输出，部分被反射回⼯作物质，在两个反射镜间往返多次被放⼤，形成受激辐射的光放⼤即产⽣激光。
mopa 原理
mopa 原理MOPA激光器原理引言激光技术作为一种高度聚焦的能量传输方式，广泛应用于医疗、通信、材料加工等领域。
其中，MOPA（Master Oscillator Power Amplifier）激光器因其具有高功率、高质量光束和灵活性的特点，成为激光应用中的重要一环。
本文将重点介绍MOPA激光器的工作原理及其应用。
一、MOPA激光器的工作原理MOPA激光器由主振荡器（Master Oscillator）和功率放大器（Power Amplifier）两部分组成。
主振荡器负责产生激光光束，而功率放大器则将其增强至所需功率。
1. 主振荡器主振荡器是MOPA激光器中的核心部件，它由一个或多个激光二极管（LD）和谐振腔组成。
激光二极管通过电流注入产生激光，而谐振腔则提供了光的反馈和放大。
激光二极管的参数设置和谐振腔的设计决定了主振荡器输出激光的波长、功率和光束质量。
2. 功率放大器主振荡器产生的激光光束经过空气或光纤传输到功率放大器，功率放大器将其进行增强。
功率放大器通常采用固态激光放大器（如Nd:YAG或Nd:YVO4）或光纤放大器。
通过选择合适的放大器材料和优化放大器结构，可以实现高功率、高光束质量和高效率的放大。
二、MOPA激光器的特点1. 高功率MOPA激光器通过功率放大器的放大作用，可以实现很高的输出功率。
这使得MOPA激光器在需要大功率激光的应用中表现出色，如激光切割、激光打标等。
2. 高光束质量与传统的固态激光器相比，MOPA激光器的主振荡器和功率放大器分离，可以更好地控制光束质量。
通过优化主振荡器的设计和选择合适的功率放大器，可以获得高质量的光束，提高激光加工的精度和质量。
3. 灵活性MOPA激光器的主振荡器和功率放大器可以根据需求进行灵活配置。
主振荡器可以选择不同波长的激光二极管，实现多波长输出；功率放大器可以根据需要选择不同材料和结构，实现不同功率的输出。
这种灵活性使得MOPA激光器在不同应用场景下具备更高的适应性。
MOPA激光器应用说明说明书
一．MOPA激光器应用说明名词解释1、频率(khz)：激光器每秒钟发射出多少束光（即每秒钟多少个脉冲打在材料上）。
2、脉宽（ns)：指每一束光发射（持续）多久（即一个脉冲持续的时间）。
1s＝1000ms＝1000,000us＝1000,000,000ns3、功率（百分比）：软件上所调的功率百分比并非激光器实际输出值，应该在理论计算值附近。
4、脉冲能量：指一个脉冲携带的能量，能量越大散发的热量越多（即一个脉冲点携带的热量，也可以形象的比喻为一座山的体积大小）。
5、峰值功率：指这个脉冲波形能达到的最大功率（就像一座山有它的顶峰一样）。
6、光束质量：用于评判一束光的能量聚焦好坏的参数指标，即M2因子，它与这束光的束腰半径ω0,及发散角θ有关，M2越大光斑质量越糟糕，不适合做精细加工。
二．激光参数调节的作用。
1、脉宽越大，每束光持续越久，产生的热能越大，光亮度越强。
设定脉宽(ns)YDFLP-20-M6+-S 降功率频率（kHz）11600285045006320920013150201153090457555656065806010055150452004525040在使用激光器时，新手需要对照相关机型对应的脉宽与降功率频率表，上表为YDFLP-M6+-20的降功率频率表，每个脉宽都对应着一个截止频率，使用以上脉宽时需同时使用对应的截止频率，光才会最强，频率上调下调，都会使光变弱。
下图为M6激光器在不同脉宽不同频率下实际输出的功率曲线图小脉宽：因为携带的单点能量小不容易破坏材料表层的结构，通常应用于表面处理；大脉宽：携带的单点能量大较为容易破坏材料的表层，用于金属标刻更为有优势。
2、频率越大，每秒钟的就会发射越多光束，但同时也会分摊掉光的总能量。
高频率：通常用于打剥阳极，不锈钢打彩或者在金属表面能打掉一层，可以做底纹细腻的效果；截止频率：即光最强的时候，用来金属打深度、技术普通标刻、塑料打黑等等低频率：通常用于比较吸光的塑料上，手感轻的塑料打标（低频时，激光器不出光的时间长，塑料可以用利用空隙散热，从而打出手感较轻，爆点不严重的效果）不锈钢打白三、打标参数列举普通金属刻字脉宽：100ns 或200ns 频率：10~60khz 速度：1000-3000mm/s (M1+和M6+参数）脉宽：200ns 频率：10-60khz 速度：1000-3000mm/s (LP-s 参数）脉宽：200ns频率：10-60khz 速度：1000-3000(LM1-60参数）氧化铝打黑脉宽：2ns 频率：400k(300~600k)填充：0.001mm 速度：1000-2000mm/s 功率：不能打破表面（M6+参数）脉宽：6ns 频率：200khz 填充：0.001mm速度：500-1000mm/s 功率：需细调（M1+参数）功率与所选择的场镜有关，场镜大需要的功率会大剥金属氧化层剥金属喷漆层剥金属电镀层剥塑料电镀层脉宽：100n 或200ns 频率：80khz填充：0.03-0.06mm 速度：1000-3000mm/s（参考1）脉宽：10ns,20ns 频率：100-250khz 填充：0.03-0.05mm 速度：3000-5000mm/s(参考2）金属深雕（选用小场镜好些，如100mm 、163mm ）脉宽：250ns频率：40或50khz 填充：0.03mm速度：500-800mm/s (M6+和M1+参数）脉宽：200ns 频率：30khz 填充：0.03mm速度：500-800mm/s (LP1-S 参数)脉宽：200ns 频率：45khz 填充：0.03mm速度：500-800mm/s (LM1-60参数）塑料打黑脉宽：100ns ，200ns 频率：40-50khz 填充：0.03-0.04mm 速度：600-1000mm/s (不是很吸收塑料）脉宽：100ns 频率：10-20khz 填充：0.03-0.04mm 速度：600-1000mms (吸光塑料，手感轻）不锈钢打黑（选用大场镜好些，如254mm 、330mm 、420mm ）脉宽：100ns 频率：70khz 填充：0.01mm 速度：100mm/s功率：70%（偏焦）（参数一）脉宽：100ns 频率：130khz填充0.012mm 0°＆90°两次填充速度：500mms/s 功率：65%（参数二）纯铝烧黑铜烧黑脉宽：10ns 频率：300khz填充：0.01-0.001mm 速度：100-500mm/s（大功率烧）硅胶按键剥油漆脉宽：200ns 频率：400khz速度：800-1500mm/s 填充：0.02-0.03mm (适当功率打2-3遍）喷漆层塑料剥漆层多层漆剥除剥除塑料漆层打透光脉宽：100ns 频率：20-40khz 填充：0.03-0.04mm 速度：800-1500mm/s （多次打标剥除）薄钢片或薄金属铝铜片切割脉宽：100ns/200ns 频率：20-60khz速度：200-1000mm/s （快速切割多遍效果较好）（参考1）脉宽：10ns-80ns 频率：60-150khz 速度：500-1000mm/s （快速切割多遍效果较好）（参考2）铝板或钢板切割脉宽：350ns/200ns 频率：45khz 速度：800khz （LM1参考）附注：图片的效果与所给参数不是对应关系，仅供观看参考！。
国际电工委员会class 1级别安全激光能量标准
国际电工委员会class 1级别安全激光能量
标准
国际电工委员会(IEC)Class 1级别安全激光能量标准是国际上最有影响力的安全激光标准之一。
它是一个严格的可靠的安全激光系统
分类系统，被认为可确保使用激光设备时无需太多的特殊防护措施。
Class 1级别安全激光能量标准的研究是基于对室内环境的控制，以及公众的长期安全考虑，特别是对眼睛的影响。
它不仅要求使用安
全激光来确保直观安全度，而且要求发射器距离人足够远，以确保安全。
这些安全标准还考量了激光泄漏，因为高能量激光会比较容易造
成眼睛及皮肤损伤。
Class 1级别安全激光能量标准使用两种计量单位来指定阈值：
最大允许衰减量和最大允许功率强度。
最大允许衰减量表示发射器向
任意方向发射出去的激光功率的极限。
最大允许功率强度表示接收到
的激光束到眼睛的最大安全距离，以及激光危险设备的安全距离的极限。
Class 1级别安全激光能量标准的研究表明，就激光安全而言，
使用低能激光器要比高能激光器更安全。
它大大降低了使用激光设备
对周围的人的安全风险，并增强了公众对使用激光设备的信心。
考虑
到它的安全性，Class 1级别安全激光能量标准必将得到更广泛的应用。
《He-Ne激光参数测量实验》
数 n(n=1,2,…)决定。但是实际描写原子中电子运动状态，除能量外，还有轨道角动 量 L 和自旋角动量 s，它们都是量子化的，由相应的量子数来描述。对轨道角动量， 波尔曾给出了量子化公式 Ln＝nh，但这不严格，因这个式子还是在把电子运动看作 轨道运动基础上得到的。严格的能量量子化以及角动量量子化都应该有量子力学理
4.3 谐振腔
有了合适的工作物质和激励源后，可实现粒子数反转，但这样产生的受激辐射 强度很弱，无法实际应用。于是人们就想到了用光学谐振腔进行放大。所谓光学谐 振腔，实际是在激光器两端，面对面装上两块反射率很高的镜。一块几乎全反射， 另一块光大部分反射、少量透射出去，以使激光可透过这块镜子而射出。被反射回 到工作介质的光，继续诱发新的受激辐射，光被放大。因此，光在谐振腔中来回振 荡，造成连锁反应，雪崩似的获得放大，产生强烈的激光，从部分反射镜子一端输 出。
论来推导。 量子理论告诉我们，电子从高能态向低能态跃迁时只能发生在 l（角 动量量子数）量子数相差±1 的两个状态之间，这就是一种选择规则。如果选择规则 不满足，则跃迁的几率很小，甚至接近零。在原子中可能存在这样一些能级，一旦
2
中山大学光信息科学与技术实验室
锁模激光器实验报告
锁模激光器实验报告1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下几个方面：1. 锁模激光器的定义和基本原理：介绍锁模激光器是一种利用谐振腔中的光学滤波特性来维持单纵模输出的激光器。
通过谐振腔中的光学滤波效应，锁模激光器可以抑制其他模式的干扰，使输出光束呈现出高纵模纯度和窄光谱宽度的特性。
2. 锁模激光器的特点和应用：说明锁模激光器具有较高的光谱纯度、较窄的光谱宽度、较高的相干性和光束质量等特点。
由于其优秀的性能，锁模激光器在光通信、光谱分析、光学测量、光纤传感等领域有着广泛的应用。
3. 实验背景和研究意义：介绍进行锁模激光器实验的背景和动机。
锁模激光器作为一种重要的光学器件，对于理解光学滤波原理、探索光学谐振腔性质以及应用于光学系统中具有重要的理论和实验意义。
4. 本实验报告的结构和内容安排：简要说明本实验报告的结构和内容安排，使读者对整篇文章有个整体的了解。
本实验报告包括引言部分、正文部分和结论部分，其中引言部分介绍了锁模激光器的概述和目的，正文部分主要包括锁模激光器原理和实验过程，结论部分对实验结果进行分析和总结。
以上是概述部分的内容，根据具体的实验内容和要求，可以适当增加和调整部分内容。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该是对整篇文章的组织和内容进行简要介绍，以让读者对文章有个整体的了解。
可以按照以下方式编写：在本实验报告中，我们将会详细介绍锁模激光器的原理和实验过程。
文章主要分为三个部分：引言、正文和结论。
引言部分主要包括三个方面的内容。
首先是对锁模激光器的概述，介绍了锁模激光器的基本特点和应用领域。
接着是文章的结构安排，即对本篇实验报告的整体框架进行介绍。
最后是对本次实验的目的进行说明，明确实验的目标和意义。
正文部分是本篇实验报告的核心内容，包括锁模激光器的原理和实验过程两个方面。
在锁模激光器原理部分，我们将详细介绍锁模激光器的工作原理、基本结构以及关键技术。
在锁模激光器实验过程部分，我们将详细描述实验所采用的具体步骤、实验条件和实验装置，并对实验进行了详细的记录和数据分析。
光电子器件在超短脉冲激光技术考核试卷
B.光谱仪
C.光栅
D.光开关
11.超短脉冲激光在通信领域的应用包括哪些？（）
A.光开关
B.光调制解调器
C.光放大器
D.光纤传感器
12.以下哪些技术可以用于超短脉冲激光的波长调谐？（）
A.光栅
B.声光调制器
C.电光调制器
D.倍频技术
13.超短脉冲激光在材料科学研究中的应用包括哪些？（）
A.超快光谱学
A.眼科手术
B.牙科治疗
C.癌症治疗
D.遥感探测
8.以下哪些因素会影响光电子器件的插入损耗？（）
A.器件的材料
B.器件的制造工艺
C.激光的功率
D.激光的波长
9.在超短脉冲激光技术中，以下哪些技术可以用于提高激光的光束质量？（）
A.光纤整形
B.自适应光学
C.波前传感器
D.脉冲整形
10.以下哪些器件可以用于超短脉冲激光的时域分析？（）
A.光纤耦合器
B.光栅
C.增益介质
D.涂层
5.以下哪个参数不是描述超短脉冲激光的关键参数？（）
A.脉冲宽度
B.中心波长
C.重复频率
D.输出功率
6.关于超短脉冲激光技术，以下哪个说法是错误的？（）
A.脉冲宽度越短，峰值功率越高
B.增加光纤长度可以提高激光脉冲的能量
C.超短脉冲激光在生物医学领域有广泛应用
D.光纤的数值孔径越小，传输效率越高
19.以下哪种光电子器件在超短脉冲激光技术中具有最高的峰值功率？（）
A.氩离子激光器
B.钛蓝宝石激光器
C.红宝石激光器
D.二极管激光器
20.在超短脉冲激光技术中，哪个参数可以影响光电子器件的热效应？（）
激光原理实验
激光原理实验激光安全须知实验一Nd3+:YAG激光器的安装与调试实验二Nd3+:YAG激光器参数测量实验三高斯光束远场发散角测量实验四氦氖激光器模式测量实验五电光调Q脉冲YAG激光器实验六KTP晶体倍频YAG激光器实验七YAG激光放大器激光安全须知1 大功率调Q脉冲激光装置所在地应有明确标志，非实验人员不得进入激光工作区域。
2 不可直视激光束(迎着激光束射来的方向看)和它的反射光束，不允许对激光器件做任何目视的准直操作。
3 对于不可见的红外激光束，实验者更应了解实验的光路布局，并避免使自己的头部保持在激光束高度所在的水平面内。
4 实验区域内不应存在任何带有闪亮表面的物体。
实验者应从身上除去此类饰物、手表与徽章等。
5 不可在有激光照射的情况下移动任何反射镜、光阑、能量汁探头和光谱仪器等。
6 不允许将激光束瞄准任何人体、动物、车辆、门窗和天空等。
对于由此而带来的对目的物的伤害，操作者负有法律责任。
7 不得在未停机或未确认储能元件均已放电完毕的情况下检修激光设备，避免造成电击伤害。
实验一Nd3+:YAG激光器的安装与调试一、实验目的1、通过对Nd3+:Y AG激光器的安装与调试熟悉固体激光器的结构和工作原理。
2、学会调整光学谐振腔的基本方法。
3、要求将激光器调整到有最佳输出状态。
二、仪器设备YAG棒：φ6Х80mm 脉冲氙灯：φ6Х80mm 半反镜透过率：T=80%谐振腔长：500mm 储能电容：100μF 聚光腔：1个激光电源：1台水冷设备：一套光学平台及支架：一套黑相纸：若干红光LED指示光源光源：一支小孔光阑：一个三、实验原理1、固体激光器基本结构YAG 棒图1、固体激光器基本结构固体激光器主要由工作物质，激励源和光学谐振腔三部分组成，其结构如图1。
本实验用激光器，工作介质φ6×80mm，泵灯为脉冲氙灯，尺寸为φ7×80mm，聚光腔采用镀银金属腔。
聚光腔的作用是使光泵发出的光更有效地集中照射到工作物质上，从而提高激光器的总体效率。
i类激光标准
I类激光标准指的是激光辐射的功率和能量密度在一定的时间和空间范围内是有限的，且在任何曝光时间内都不会超过规定的最大持续时间。
根据不同的激光类型和波长范围，I类激光标准可以分为不同的等级。
对于I类激光器，其设计或预期使用所固有的最大持续时间内，任何曝光时间内的辐射功率均不超过规定的AEL（眼睛曝光限值）。
这意味着I类激光器对于人眼和皮肤几乎没有危害，不用考虑任何激光防护措施。
此外，I类激光器还可能存在其他类型的标准，例如在某些特定条件下使用的激光器可能需要满足更严格的安全标准。
因此，在使用激光器时，应始终遵循相关的安全标准和规定，并确保激光器的使用符合所有适用的法律和法规要求。
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《激光器件》作业（1）
1. 说明激光产生的必要和充分条件。
简述激光器的基本组成部分及其功能。
答：略
2. 判断谐振腔的稳定性(单位:mm) (1)R1=90, R2=40, L=100 (2)R1=20, R2=10, L=45 (3) R1=-40, R2=75, L=60 (4) R1=∞, R2=-10, L=50
答：根据稳定腔条件0≤g1g2≤1判断。
略细节。
3.
某稳定腔两面反射镜的曲率半径分别R1=-1.25m 及 R2=1.6m 。
(1)这是哪一类型谐振腔?
(2)试确定腔长L 的可能取值范围, 并作出谐振腔的简单示意图。
答：凹凸球面腔；根据稳定腔条件0≤g1g2≤1计算L 的范围。
略细节。
4、画出下图所示谐振腔的等效透镜光路，并写出往返矩阵。
答：要求只写出几个矩阵相乘的式子就可以了，能求出相乘后的矩阵更好。
等效光路图
f=R/2
f=R/2
f=R/2
F
往返矩阵
⎥⎥⎦
⎤
⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡1201102111011021120110211101
1021R L F L R L F L D C B
A R
5. 某CO 2激光器采用平凹腔，L=50cm ，R=2m ，2a=1cm ，λ=10.6μm 。
试计算
镜面上的光斑半径w s1和w s2，光腰w 0，远场发散角θ0，以及基横模损耗2
00δ各为
多少？ 答：
1
/175.02/5.01/12211=-==-=-=R L g R L g
()
()()()()
()()()mm
g g g g L L R R L R L L R R L w mm
g g g g L L R R L R L L R R L w s s 71.1198.114
12121
4
121212
2
24
12112
4
12112211=⎥
⎦
⎤⎢⎣⎡-=
⎥
⎦
⎤⎢⎣⎡-+--=
=⎥
⎦
⎤⎢⎣⎡-=
⎥
⎦
⎤⎢⎣⎡-+--=πλπλπλπλ
mm w L R R L L R R L R L R L w s 71.1)2())()((24
12
2121210==⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡-+-+--=
πλ []()mrad
g g g g g g g g L θ2
e 195.31224
121212
2121=⎭
⎬
⎫⎩⎨⎧--+=πλ
要注意两个腔镜上的有效菲涅尔数是不同的。
a 1=a 2=a=5mm
72.271
.1503.298.15222222
22221121=⨯===⨯==ππππs ef s ef w a N w a N 根据共焦腔 TEM 00 近似公式 δ00=10.9×10－4.94N ，分别计算两个腔镜对应的衍射
6. 已知半导体激光器输出1.55μm 的光腰w 0=0.6mm 的高斯光束，为将它耦合到芯直径φ=10μm 的石英光纤（N.A.=0.2）中，应如何建立耦合光路？要求给出聚焦透镜的焦距和各部件的位置。
答：要考虑两个因素来设定系统各个参数。
l
l’
fiber
F
1）利用高斯光束经透镜变换公式
F l q l q 1110102-+='- 及 λπ20101w i q =， λ
π2
202w i q = 得两个式子 F l lF l l q q '--'=0102 和 )()(0102F l q F l q -'=-
求解得
要求根号内式子≥0，则最小焦距
mm w f 08.61055.11056.014.32/3
3
00=⨯⨯⋅⋅==--λφπ. 2）N.A.决定将整个光斑耦合进光纤所允许的最大锥角，可得:
mm A N F 0.32
.06
.0..10==>ω.
可取焦距 mm F 7= 满足两个条件的要求（F 取不同值，会得到不同的计算结果。
不宜取F=f 0，否则激光器、透镜和光纤之间的距离太近，难以调节。
）：
mm f F w w F l 3.42308.6710
56.072
23
2022010=-⨯+=-+
=- mm f F w w F l 03.708.676
.010572232
021020=-⨯+=-+='-。