激光器特性及其参数测量培训讲义
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激光器特性及其参数测量
1
一·概述
激光器特性及其参数测量实验是近代物理实 验的重要实验之一。激光具有亮度高、方向 性强及单色性或相干性好等特点。在科学研 究及工农业等领域有广泛应用。由于激光器 的种类很多，性能各异，有气体、固体、液 体、半导体激光器等。需要建立一些指标对 其特性进行评价。激光主要参数有：功率稳 定度、发散角、偏振度及波长等。脉冲激光 还有能量、脉冲宽度等。
3.4偏振度
A Imax I min I max I min
%
反映激光的偏振特性。He-Ne激光器有部分偏振及 线偏振激光。使用旋转偏振片测量。
9
四·实验内容与注意事项
实验仪器： He-Ne激光器及激光功率计等
1.激光功率及其稳定度 2.发散角 3.偏振度 4.注意小光阑的定位误差 5.综合设计性实验（波长测量）
半径。
7
激光发散角定义为
w(z)
z
z处的光斑半径与距离z之比，单位：mrad.反 映激光器的方向性、准直性。
测量光斑半径主要方法：光阑法与光点法，还有CCD法等
光阑法
为光阑直径
(z)
2
ln
P0 P0 P
1 2
8
光点法：
用小孔光阑和激光功率计沿光斑直径对激光束 进行扫描，画出I-R曲线。
3.2.功率稳定度
S Pmax Pmin % 2P
反映激光器输出激光功率在测量时间内的波动程度，
是激光器的重要质量之一。
6
3.3发散角
激光器光斑的强度分布符合高斯分布规律。
I
(r,
z)
I0
(z)
exp
2r 2 w2 ( z)
其中 为激光强度是其最大值的1/e2倍时
所对应点离光斑中心点的距离。称为光斑
氦氖激光器
A
K
AK
AK
输出波长有： 632.8nm,1.15μm,3.39 μm 功率可1mW~几十mW，波长的稳定度在10-6左右
输出 线偏 振激 光光
55
2.激光参数Fra Baidu bibliotek定义及测量
3.1.功率 激光器单位时间内所发生出的激光能量。反映激 光输出光能量的大小。单位：W或Lm。对脉冲激 光，用输出能量评价。使用功率计或能量计测量
10
2
二.实验目的
1. 熟悉几个评价激光器参数的定义 2.掌握激光器特性及其参数的测量原理及方法 3.学会正确使用激光器、激光功率计或能量计
3
三·实验原理
1.激光基本原理及组成 激光是受激辐射放大的光。激光器由激光物 质、激励源及谐振腔组成。是目前相干性最 好的人造光源，具有一般光源没有的特点。
4
气体激光器
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一·概述
激光器特性及其参数测量实验是近代物理实 验的重要实验之一。激光具有亮度高、方向 性强及单色性或相干性好等特点。在科学研 究及工农业等领域有广泛应用。由于激光器 的种类很多，性能各异，有气体、固体、液 体、半导体激光器等。需要建立一些指标对 其特性进行评价。激光主要参数有：功率稳 定度、发散角、偏振度及波长等。脉冲激光 还有能量、脉冲宽度等。
3.4偏振度
A Imax I min I max I min
%
反映激光的偏振特性。He-Ne激光器有部分偏振及 线偏振激光。使用旋转偏振片测量。
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四·实验内容与注意事项
实验仪器： He-Ne激光器及激光功率计等
1.激光功率及其稳定度 2.发散角 3.偏振度 4.注意小光阑的定位误差 5.综合设计性实验（波长测量）
半径。
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激光发散角定义为
w(z)
z
z处的光斑半径与距离z之比，单位：mrad.反 映激光器的方向性、准直性。
测量光斑半径主要方法：光阑法与光点法，还有CCD法等
光阑法
为光阑直径
(z)
2
ln
P0 P0 P
1 2
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光点法：
用小孔光阑和激光功率计沿光斑直径对激光束 进行扫描，画出I-R曲线。
3.2.功率稳定度
S Pmax Pmin % 2P
反映激光器输出激光功率在测量时间内的波动程度，
是激光器的重要质量之一。
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3.3发散角
激光器光斑的强度分布符合高斯分布规律。
I
(r,
z)
I0
(z)
exp
2r 2 w2 ( z)
其中 为激光强度是其最大值的1/e2倍时
所对应点离光斑中心点的距离。称为光斑
氦氖激光器
A
K
AK
AK
输出波长有： 632.8nm,1.15μm,3.39 μm 功率可1mW~几十mW，波长的稳定度在10-6左右
输出 线偏 振激 光光
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2.激光参数Fra Baidu bibliotek定义及测量
3.1.功率 激光器单位时间内所发生出的激光能量。反映激 光输出光能量的大小。单位：W或Lm。对脉冲激 光，用输出能量评价。使用功率计或能量计测量
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二.实验目的
1. 熟悉几个评价激光器参数的定义 2.掌握激光器特性及其参数的测量原理及方法 3.学会正确使用激光器、激光功率计或能量计
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三·实验原理
1.激光基本原理及组成 激光是受激辐射放大的光。激光器由激光物 质、激励源及谐振腔组成。是目前相干性最 好的人造光源，具有一般光源没有的特点。
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气体激光器