激光原理与技术实验指导书
激光原理及技术实验讲义
激光原理及技术实验讲义吴丽莹主编系别班级姓名哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院2006年6月实验一横向塞曼效应He —Ne 激光器的频率稳定Frequency Stabilization of Transverse Zeeman He —Ne Laser (FSTZL)一、简述激光器为什么需要稳频？这是精密计量的需要。
许多几何量的计量都以长度为基础，所以长度基准是非常重要的。
长度单位“一米”的定义是光在真空中1秒所走距离的299,792,458分之一。
这是一个绝对的定义。
实际上用激光波长作为测量的基准，这个基准的再现度可达到10-11—10-12。
He-Ne 激光器同其它光源相比，频率和波长已经很纯了，但是在连续运行过程中，会产生频率飘移，即频率值随时间变化。
频率的变化就等于波长产生变化，给精密计量带来误差，所以必须采用稳频技术。
频率的稳定程度用稳定度指标衡量, 稳定度是指激光器在一次连续工作时间内的频率漂移Δν与振荡频率ν之比S 的值越小，频率稳定度越高。
短期稳定度：观察取样时间小于1秒；长期稳定度：观察取样时间大于1秒，可以是数分钟或几小时二、实验目的结合仪器实物学习横向塞曼效应稳频激光器仪器结构、系统组成、稳频原理； 掌握稳频的控制方法与技术、实现激光频率的稳定；了解横向塞曼效应稳频激光器的性能、特点。
（例如：频率稳定度高，10-10，偏振性能好，拍频频率低，易接收等）三、实验原理3.1横向塞曼效应原子能级在外加磁场的作用下发生分裂的现象称为塞曼效应。
外加磁场方向与谐振光轴方向垂直，称为横向塞曼效应ννS ∆=图1 差拍干涉示意图3.2 差拍信号设频率分别为1f 和2f 的单色光波的振动方程分别为：()()111222cos 2cos 2E a f t E a f t πϕπϕ=-=-两个光波迭加得：[][])φ)t-(φf π(f )-φ)t-(φf π(f a 2121212121221cos 221cos2E E E ++⨯-=+=21b f f Δf -=是两分量之间的频差，频率为几十千赫芝到几百千赫芝，也即差拍。
激光原理与技术实验报告.doc
激光原理与技术实验报告.doc概述激光技术是一种应用广泛、发展迅速的新技术，在工业、医学、通讯等领域都有着广泛的应用。
本实验旨在了解激光的基本原理，掌握激光器的构造和激光束的生成与测量方法，以及掌握激光的一些基本特性和应用。
实验原理激光是指具有高度纯度、单色性好、方向性和相干性极强的光，其产生和放大是通过受激辐射过程完成的。
具体来说，激光器的工作原理是通过激发介质内的原子或分子，使其受激辐射，在辅助的反射镜的作用下，从而在激光器中形成一束具有极强方向性和相干性的激光。
实验装置实验装置如图所示，主要由He-Ne激光器、反射镜组、光路组件和功率测量仪等组成。
其中，He-Ne激光器是实验的主体部分，可产生波长为632.8nm的激光。
反射镜组是用来控制和调整激光束传输方向、聚焦和扩展等方面的效果。
光路组件包括凸透镜、切向波片、偏振片等，主要用来调整、过滤和分析激光束的偏振状态、强度和相位，以及产生不同的波长和形状的激光束。
功率测量仪主要用来测量激光束的功率、光密度和曲率等参数。
实验步骤1. 准备工作：检查实验装置的连接和安全，确认激光幽灵系统处于正常工作状态，注意保护眼睛。
2. 初步调整：用反射镜组将激光束从He-Ne激光器中传输到实验台上的观测屏幕上，调整反射镜组的位置和角度，以便获得尽可能高的反射率和强度。
3. 改变激光束的偏振状态：加入偏振片，以控制激光束的偏振状态和方向，观察不同偏振状态的激光束在屏幕上的反映情况，了解激光束的偏振特性。
4. 产生不同波长的激光束：加入切向波片和凸透镜组件，改变激光束的相位和波长，观察不同波长激光束在观察屏幕上的差异，掌握不同波长激光束的产生和调制方法。
5. 测量激光束的功率和强度：用功率测量仪测量激光束的功率和光密度等参数，掌握不同位置和距离的激光束的功率和强度变化情况，应用激光干涉和相位空间法等技术分析和处理激光束。
激光原理及应用实验讲义 -4个实验
故具有畸变像差量的透镜，对以等角速度偏转的入射光，在焦平面上的扫描速度就是等速的。由于此镜头的像高等于 · ，故常简称为F- 透镜。
四、实验内容与步骤
1、CO2激光器工作特性
1）开启水冷系统；
2）将功率计探测面置于激光器输出光路；
3）将激光电源的电流旋钮逆时针旋至零位；
4）开启激光电源；
5）顺时针微调激光电源电流旋钮；
半导体激光器驱动电流的确定是通过测量串联在电路中的R上电压值。电路中的驱动电流在数值上等于R两端电压与电阻值之比。
步骤：
1）用万用表测出滑动变阻器R的精确值；
2）按如图所示电路联结驱动源、滑动变阻器R和LD；
3）用万用表测量滑动变阻器R两端电压UR，；
4）根据电路中电流I=UR/R计算得出半导体激光器的驱动电流；
半导体激光器由于有源层模截面的不对称和很小的线度，其远场光斑既不对称，又具有很大的光束发散角，这是因其发射区域小，引起了衍射效应所致。图4是一个半导体激光器的典型远场辐射图，两个半功率强度点处的全角宽分别记为θ⊥和θ〃，为光束发散角。
图4边发射半导体激光束光场特性
四、实验内容与步骤
1、半导体激光器P-I曲线和V-I曲线测量
图2注入型半导体激光器的基本结构图3面发射半导体激光器基本结构
P-I特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时，应选阈值电流Ith尽可能小，Ith对应P值小，而且没有扭折点的半导体激光器，这样的激光器工作电流小，工作稳定性高，而且不易产生光信号失真。并且要求P-I曲线的斜率适当。斜率太小，则要求驱动信号太大，给驱动电路带来麻烦；斜率太大，则会出现光反射噪声及使自动光功率控制环路调整困难。一般用注入电流值来标定阈值条件，也即阈值电流Ith，当输入电流小于Ith时，其输出光为非相干的荧光，当电流大于Ith时，输出光为激光，且输入电流和输出光功率成线性关系。
激光的原理及应用实验报告
激光的原理及应用实验报告1. 引言激光（Laser）是一种著名的光源，具有高度的单色性、高亮度和直射性等特点，因此在众多领域有着广泛的应用。
本实验旨在研究激光的原理，并通过实际应用实验来进一步了解激光在医学、通信等领域中的应用。
2. 激光的原理激光的原理基于受激辐射（Stimulated Emission）和激光放大原理（Laser Amplification）。
2.1 受激辐射受激辐射是指当一个原子（或分子）处于激发态时，有一个外来辐射的光子与该原子（或分子）相互作用，从而使原子（或分子）跃迁到较低能级，并将辐射出一个和激发光子具有相同能量、频率、相位和传播方向的光子。
2.2 激光放大原理激光放大原理是指通过将入射光在放大介质中多次来回反射，从而使光强度不断增加，达到激光输出的过程。
3. 实验方法3.1 实验仪器和材料•激光生成器•反射镜•透射镜•激光干涉仪•激光接收器3.2 实验步骤1.将激光生成器放置于实验平台上，并根据实验需求调节激光器的输出功率和频率。
2.使用反射镜和透射镜等光学元件，将激光束调整为所需尺寸和光路。
3.将调整后的激光束通过激光干涉仪进行干涉检测。
4.使用激光接收器测量激光的功率和频率。
4. 实验结果与讨论4.1 实验结果通过实验，我们测得了激光的功率和频率，并观察到了激光干涉仪的干涉图样。
4.2 讨论根据实验结果，我们可以验证激光的单色性和相干性。
同时，实验还可以进一步验证激光的直射性和高亮度。
5. 激光的应用激光作为一种特殊的光源，在众多领域中有广泛的应用。
5.1 医学应用•激光医学：激光可用于手术、治疗和诊断等医学应用。
•激光眼科学：激光被广泛应用于近视矫正、白内障手术等眼科治疗中。
5.2 通信应用激光在通信领域中应用广泛： - 光纤通信：激光可用于传输信号和增强光纤通信的传输距离和传输速率。
- 激光雷达：激光雷达可用于测距、速度计量和环境感知等应用。
5.3 其他领域的应用除了医学和通信领域，激光还在其他领域有重要应用： - 工业加工：激光可用于切割、焊接、打孔等工艺的精密加工。
激光原理与技术实验指导书
《激光原理与技术实验指导书》实验报告广东技术师范学院电子与信息学院目录仪器要求与安全保护 (2)实验一、LD泵浦ND:YVO4固体激光器的基本概念与主要参数测量 (3)实验二、LD泵浦ND:YVO4固体激光器光斑尺寸的测量 (12)实验三、LD泵浦ND:YVO4固体激光器远场发散角的测量 (16)实验四、声光调Q技术实验五、HE－NE激光器谐振腔调节 (28)实验六、HE-NE激光器的模式分析 (31)仪器要求与安全保护1、仪器安装在干燥、无灰尘、通风良好、远离热源和强（电）磁场的地方。
2、工作温度： 10～15o C3、相对湿度：＜70%4、工作电源： 220V±15% 50HZ5、安全防护（1）使用 He-Ne 激光器时，“+”，“-”（正，负）极不要插（接）错（2）激光管的电流不要调的过高，否则容易击穿，烧毁管子。
（最好接厂方给定的最佳电流）（3）激光出光后，眼睛不要直接直射观察激光点，否则容易损坏眼睛。
（4）He-Ne 激光管都是玻璃制品，易碎，小心轻拿轻放。
调节螺钉不要拧的太紧。
6、日常维护（1）外腔（或半内腔）激光管，外部活动的谐振腔，不要弄脏布儒斯特窗面，不要沾上灰尘否则不出光。
（2）激光管不要放在潮湿的地方，长时间不用时，最好隔几天点燃一次（特别是夏天）时间 20～30 分钟。
（3）半导体泵浦激光器实验装置应注意防潮，放置于比较干燥的地方。
在不使用时请将仪器上盖盖好，端盖旋紧，防止灰尘进入仪器。
注意：1激光对人眼睛有伤害，注意眼睛不要直接对着光源。
2激光器的电源电压上千伏，注意小心，不要触摸。
实验一、LD 泵浦Nd:YVO 4固体激光器的基本概念与主要参数测量一、实验目的与要求1、掌握LD 泵浦Nd:YVO4固体激光器的基本概念与激光器的调节2、掌握连续激光器阈值概念及测量方法3、掌握连续激光器斜率效率及测量方法二、实验类型综合型三、实验原理及说明1. 普通光源的发光—受激吸收和自发辐射普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等地发光）是由于物质在受到外来能量（如光能、电能、热能等）作用时，原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级，即原子被激发。
激光作业指导书
激光作业指导书一、概述激光技术是一种现代化、高效率的加工方法，广泛应用于各个行业。
本指导书旨在帮助操作人员了解激光的基本原理、操作指南和安全注意事项，以确保能够正确、安全地进行激光作业。
二、激光的基本原理激光是通过连续激光或脉冲激光器产生的强光束。
其能量集中，波长短，具有高度的定向性和一致性。
激光的发射需要能量源和激光介质，其中激光介质的选择取决于所需的波长和输出功率。
三、激光的应用领域激光技术广泛应用于许多行业，如制造业、医疗、通信等。
在制造业领域，激光用于切割、焊接、打标和打孔等工艺。
在医疗领域，激光应用于眼科手术、皮肤治疗等。
在通信领域，激光用于光纤通信和激光雷达等。
四、激光作业的操作指南1. 激光器的操作- 在操作激光器之前，确保已经了解激光器的规格和性能参数，并按照厂家提供的操作手册进行操作。
- 在打开或关闭激光器时，必须遵循相关安全规程和程序。
- 操作结束后，及时关闭激光器，并进行必要的保养和维护。
2. 激光切割的操作步骤- 在进行激光切割作业之前，检查相关设备的状况，确保无故障。
- 调整激光切割机的参数，如功率、速度和频率等，以满足所需的切割效果。
- 根据切割图纸或要求，进行准确定位和定位。
- 在操作激光切割机时，必须佩戴合适的个人防护设备，如护目镜和手套等。
- 完成切割后，及时清理切割区域，对设备进行清洁和维护。
3. 激光焊接的操作步骤- 在进行激光焊接作业之前，检查激光焊接机的状况，确保工作正常。
- 根据焊接要求，调整激光焊接机的参数，如功率、速度和焦距等。
- 对焊接材料进行准确的定位和装夹。
- 在进行激光焊接时，注意保持焊接区域的清洁，并避免触摸焊接区域，以免烫伤。
- 完成焊接后，及时清理焊接区域，对设备进行清洁和维护。
五、激光作业的安全注意事项1. 佩戴个人防护设备，如护目镜、手套和防护服等。
2. 遵循操作手册和安全规程进行操作。
3. 禁止未经许可的人员接近激光作业区域。
4. 确保作业区域的通风良好，防止激光照射人体。
激光技术实验讲义
激光技术实验讲义激光原理与技术实验讲义赵江编审激光安全⼗项基本事项1. 除⾮在特殊情况下，使⽤激光器⼀般都必须在密闭室内空间。
2. 不要直视激光光束，对⼤功率红外或紫外的不可见光尤其要注意。
3. 操作激光时不要戴⼿表、⼿饰等反射较强的饰物。
4. 任何时候都不要忘记戴防护镜。
5. 对不可见的激光关闭后应⽤ IR 或 UV 卡检查⼀下是否真的关闭。
6. 激光器⼯作时要将不⽤的光导⼊到光束垃圾桶。
7. 对⾃制的光路部分最好⽤⼀个防护罩罩起来。
8. 保持光路⾼度在⼈的视线以下，⼯作时弯腰、低头、或拣地上的东西都是⾮常危险的。
9. 在激光⼯作地点的门⼝和室内贴上警⽰标签。
10. 所有激光器操作⼈员必须经过培训。
⽬录实验⼀激光谐振腔的调试 (1)实验⼆氦氖激光束光斑⼤⼩和发散⾓测量 (7)实验三共焦球⾯扫描⼲涉仪与氦氖激光束的模式分析 (12)实验四脉冲固体激光器的调试与参数测量 (25)实验五电光调Q和倍频实验 (35)实验六半导体激光器系列实验 (47)实验七半导体激光器端⾯泵浦和腔内倍频实验 (54)实验⼀激光谐振腔的调试⼀、实验⽬的1．掌握激光谐振腔结构，并学会稳定激光谐振腔的设计2．掌握谐振腔调试⽅法及技术⼆、实验仪器Las —Ⅲ型调腔实验仪三、实验原理1．激光的⾃激振荡和光学谐振腔激光的原意是受激辐射的光放⼤（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ）。
由爱因斯坦关系式：3213218A h n h B c νπνν== （1.1）121212B f B f =及⿊体辐射普朗克公式：1-=KT h eh E νν（1.2）可得光⼦简并度n 为：21212121338A W A B c h n ===ννρνπρ（1.3）其中νρ为单⾊能量密度。
由于受激辐射产⽣相⼲光⼦，⽽⾃发辐射产⽣⾮相⼲光⼦。
从（1.3）式出发，要产⽣激光就需要提⾼光⼦简并度，使受激辐射远远强于⾃发辐射。
激光原理与技术课程设计
激光原理与技术实训课程设计说明书题目激光原理与技术课程设计系(部) 电子与通信工程系专业(班级) 10光电信息工程姓名学号指导教师起止日期2012年12月30日—2013年1月6日10级激光原理与技术课程设计任务书目录摘要：5 1.声光效应实验：61.3.1超声驻波场中光衍射的实验观察 61.3.2 观察超声驻波场的像，测量声波的传播速度。
71.3.3 超声驻波衍射光强的测量衍射效率71.3.4 衍射光强分布的测量光栅常数83.ND：YAG激光器调腔实验114.ND：YAG激光器调Q实验175.ND：YAG激光器倍频实验206.晶体的电光效应实验227 总结与体会：25 8注意事项：25参考文献25摘要：在本次课程设计中，我们做了以下几个实验：晶体的电光效应实验、声光效应实验、YAG激光器调腔实验、Y AG激光器调Q实验、Y AG激光器倍频实验和氦氖激光器调腔及其性能研究实验。
在试验中，我们了解了LN晶体的一次电光效应特性和电厂对晶体的作用机理。
知道了布拉格衍射的实验条件和特点，并通过对声光器件衍射效率和带宽等的测量，加深了对其概念的理解。
熟悉了固体激光器的装配和调试方法和其主要性能。
了解了氦氖激光器的结构和工作原理及其调谐技巧。
从实验的结果来看，大体符合理论的结果，但由于试验中的误差，也有一些结果不太精确。
关键词：电光效应声光效应Y AG 氦氖激光器1.声光效应实验：1.1实验目的：一．观察声光相互作用现象。
二．知道布喇格衍射的实验条件和特点。
三．通过对声光器件衍射效率和带宽等的测量，加深对其概念的理解。
四．学会测量声光偏转和声光调制曲线。
1.2实验原理：声波是一种弹性波（纵向应力波），在介质中传播时，它使介质产生相应的弹性形变，从而激起介质中各质点沿声波的传播方向振动，引起介质的密度呈疏密相间的交替变化，因此，介质的折射率也随着发生相应的周期性变化。
超声场作用的这部分如同一个光学的“位相光栅”，该光栅间距（光栅常数）等于声波波长λs。
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.掌握固体激光器被动调Q的工作原理，进行调Q脉冲的测量；3.了解固体激光器倍频的基本原理。
二、实验仪器固体激光器实验箱（内含808nm泵浦源、耦合透镜、激光晶体、倍频晶体、调Q晶体、输出镜、导轨、功率计、防护眼镜、）、示波器三、实验内容1．808nm半导体泵浦源的I-P曲线测量①将808nm泵浦源固定于导轨的右端，将功率计探头放置于其前端出光口并靠近。
②调节功率计调零旋钮，使读数归零。
③调节工作电流从零到最大，依次记录对应的电源电流示数I和功率计读数P，并且画出I-P曲线图。
④将半导体泵浦光源的电流调回至最小。
2．1064nm固体激光谐振腔涉及调整①将650nm指示激光器固定在导轨左端，调节旋钮，使之照射到有段泵浦光源的中心。
②将耦合镜组放置在光源左边并靠近，调节旋钮，使指示激光束照射到耦合镜组中心，且反射的指示激光束返回到出光口。
③将激光晶体放置在耦合镜组前，调节前后位置，使泵浦光源的聚焦点能够打在晶体中间，再调节旋钮，使反射的指示激光束返回到出光口。
④将1064nm的激光输出镜放置在激光晶体前，镀膜面朝向晶体，距离为50mm左右。
调节旋钮，使反射的指示激光束返回到出光口。
慢慢调高泵浦光功率至800mA时，使用红外显示卡观察是否可以看到1064nm的激光点。
如果没有，微调输出镜的俯仰旋钮，直至出光，关闭指示激光。
3．1064nm固体激光器模式观测及调整①固定一个输出镜和腔长，将功率计放置在导轨左端，使激光点打到功率计中心。
②观察功率计读数，通过调整输出镜、激光晶体、耦合镜组的旋钮和激光晶体的前后，使功率计示数最高，确保激光谐振腔此时处于相对最佳状态。
③调节工作电流从阈值到最大，依次记录对应的电源电流示数I 和功率计读数P，填入下表。
④根据实验1的测试数据，拟合出1064nm固体激光输出的I-P转化效率和P-P转换效率曲线，并研究阈值条件。
《激光原理与技术》实验教学大纲
《激光原理与技术》实验教学大纲1.实验目的和背景1.1目的：通过实验，加深对激光原理与技术的理解，掌握激光器的基本原理和构造，学习激光的产生和调制方法，了解激光的光学特性和应用。
1.2背景：激光技术在众多领域中具有广泛的应用，包括通信、医疗、材料加工等。
因此，掌握激光原理与技术，培养学生对激光技术应用的能力，对相关职业发展具有重要意义。
2.实验内容2.1实验一：激光器基本原理和构造2.1.1研究和理解激光器的基本原理，包括受激辐射、能级跃迁等概念。
2.1.2学习激光器的常见构造，如固体激光器、气体激光器和半导体激光器。
2.1.3进行实验操作，掌握激光器的调节和控制。
2.2实验二：激光的产生与调制2.2.1研究和理解激光的产生过程，包括光子的受激辐射、光与物质的相互作用等。
2.2.2学习激光的调制方法，如脉冲调制、频率调制等。
2.2.3进行实验操作，实现对激光的产生和调制。
2.3实验三：激光的光学特性2.3.1研究和理解激光的光学特性，包括单色性、方向性和相干性等。
2.3.2学习激光束的鉴别、聚焦和发散等光学处理过程。
2.3.3进行实验操作，观察和分析激光的光学特性。
2.4实验四：激光的应用2.4.1研究和理解激光的应用领域，包括通信、医疗、材料加工等。
2.4.2学习激光在不同领域中的具体应用案例和方法。
2.4.3进行实验操作，模拟激光在实际应用中的作用和效果。
3.实验设计和步骤3.1实验一：激光器基本原理和构造3.1.1实验目的：研究和理解激光器的基本原理和构造，掌握激光器的调节和控制方法。
3.1.2实验步骤：a.研究激光器的基本原理，了解能级跃迁和受激辐射的过程。
b.学习固体激光器、气体激光器和半导体激光器的构造和工作原理。
c.进行实验操作，调节和控制激光器的输出功率和波长。
3.2实验二：激光的产生与调制3.2.1实验目的：研究和理解激光的产生和调制方法。
3.2.2实验步骤：a.研究激光的产生过程，理解光子的受激辐射和光与物质的相互作用。
激光技术实验指导书
实验一 F-P 照相法测量激光的谱线宽度（设计性实验）【实验目的】1． 了解F-P （法布里－珀罗）干涉仪的结构及工作原理。
2． 掌握照相法测量激光谱线宽度的原理及光路。
【实验原理】一．法布里－珀罗干涉仪1899年法国的物理学家法布里（Fabry ）和珀罗（Perot ）创制的法布里－珀罗干涉是基于分振幅法的多光束干涉仪。
由于它所产生的条纹非常锐利，一直是长度计量和研究光谱超精细结构的有效工具；它还是激光谐振腔的基本结构。
F-P 干涉仪的结构图如图1.1所示，21,G G 是两块具有很小契角（一般约为035'-'）的平板玻璃，相对两名互相平行，并度有高反射率（90％以上）的反射膜。
入射光在21,G G 两相对面上多次反射和折射后，产生多束相干透射光，并在透镜2L 的后焦面上形成等倾圆环条纹，与迈克耳逊干涉仪的等倾圆环条纹相似，但条纹要细锐明亮的多。
如果21,G G 两板间的距离用间隔器固定，称为法布里－珀罗标准具。
如果两板间的距离h 可以调节，则称为法布里－珀罗干涉仪。
设单色光束从玻璃板进入空气薄层的振幅反射比为r ，透射比为t ；反过来，从空气层进入玻璃板的振幅反射比为r '，透射比为t '。
设入射光的振幅为A ，现将从薄层透射出来的各种光束的振幅标明在图1.2上。
因为反射引起的相位跃变将由r r '与反映，所以相邻两透射光束之间的相位差为：i h c o s 222λπλπδ=∆=（1－1）取第一束透射光的处相位为0，各透射光束的复振幅依次为：A 2'A 4' iP 1G 2G 1L 2L S i 图1.1 法布里－珀罗干涉仪 d图1.3 F-P 干涉仪光强分布01j Ae t t E '=；δj Ae r t t E 22''=；δ241j Ae r t t E ''=；δ361j Ae r t t E ''=………….所有透射光束跌加后的合成复振幅T E 为：A er r A e r t t A er er er t t E i i j j j T δδδδδ22236242111......)1(--='-'=+'+'+'+'= （1-2） 所以出射光光强分布为： 022224222)2(s i n 4)1()1(c o s 21)1(*I R R R A rr r E E I TT T δ+--=+--==*（1－3）其中反射率2r R =，20A I =。
激光原理实验指导书
8．根据入射角与等效透射率的关系，以等效透射率为横轴，输出功率为纵轴，在坐标纸上作输出功率与等效透射率的关系曲线。
由于每个实验数据都有一定的误差，所以，所作的曲线不一定要通过每个实验点，要根据实验点的总体趋势，把实验点连成光滑的曲线。
9．用作图法或极值法求出小信号增益系数 和腔内损耗 。
反射率
等效透射率
56.5
9.428×10-5
3.77×10-4
64.5
0.01247
0.04865
57.0
0.00022
0.00090
65.0
0.01429
0.05554
57.5
0.00041
0.00165
65.5
0.01628
0.06297
58.0
0.00067
0.00267
66.0
0.01904
5．使激光束在M镜上入射角为0°时，转台的读数也为0°。
6．选择激光功率计的测量波长为633nm，量程为20 mW，然后调节激光功率计的零点。
7．M镜从布儒斯特角附近开始（例如，从56.5°开始），入射角每增加0.5°测量一次激光输出功率，直到输出功率为零。
测量过程中要注意以下两点：
（1）M镜每改变一次角度，M2镜都需进行仔细的调整，使输出功率达到最大；
3．对本实验使用的分光仪器——共焦球面扫描干涉仪，了解其原理、性能，学会正确使用。
二、实验原理
1．激光器模的形成
我们知道，激光器的三个基本组成部分是增益介质、谐振腔和激励能源。如果用某种激励方式，在介质的某一对能级间形成粒子数反转分布，由于自发辐射和受激辐射的作用，将有一定频率的光波产生，在腔内传播，并被增益介质逐渐增强、放大，如图2-1所示。实际上，由于能级总有一定的宽度以及其它因素的影响，增益介质的增益有一个频率分布，如图2-2所示，图中 为光的增益系数。只有频率落在这个范围内的光在介质中传播时，光强才能获得不同程度的放大。但只有单程放大，还不足以产生激光，要产生激光还需要有谐振腔对其进行光学反馈，使光在多次往返传播中
激光原理实验指导书
激光原理实验指导书中北大学信息与通信工程学院实验一：He-Ne激光器谐振腔调整和激光特性的测量（2学时）一、实验目的：1．了解He-Ne激光器的构造。
2. 观察并测量He-Ne激光器的功率、发散角等特性参数。
3. 调整谐振腔一端的反射镜，观察谐振腔改变后He-Ne激光器性能参数的变化。
4. 了解外腔He-Ne激光器的偏振态5. 通过光栅方程来验证He-Ne激光的波长二、实验内容：1. He-Ne激光器发散角测量关键是如何保证接收器能在垂直光束的传播方向上扫描，这是测量光斑尺寸和发散角的必要条件。
由于远场发散角实际是以光斑尺寸为轨迹的两条双曲线的渐近线间的夹角，所以我们应延长光路以保证其精确度，此时需要在前方放置反射镜。
可以证明当距离大于λπ2ω7时所测的全发散角与理论上的远场发散角相比误差仅在1%以内。
（1）确定和调整激光束的出射方向，放置一个反射镜来延长光路。
（2）在光源前方L1处用光功率计检测，在与光轴垂直的某方向延正负轴测量并绘出光功率/位移曲线。
（3）由于光功率/位移曲线是高斯分布的，定义P max/e2为光斑边界，测量出L1位置的光斑直径D1。
（4）在后方L2处用光功率计同样测绘光强/位移曲线，并算出光斑直径D2。
（5）由于发散角度较小，可做近似计算，θ2=D2-D1/L2-L1,便可以算出全发散角2θ。
2. 外腔He-Ne激光器偏振态验证在外腔He-Ne激光器的谐振腔内由于放置了步儒斯特窗，限制了输出光片振态为垂直桌面的线偏振，因此，可在输出前方放置一个偏振片，通过旋转偏振片来分析外腔He-Ne 激光器激光的偏振方向。
3 .利用光栅方程验证波长。
我们所用的He-Ne激光器的波长是623.8nm, 通过光栅方程可以验证激光器的波长值。
（1）观察衍射图样，统计出衍射级数j。
（2）见图一，根据三角公式，计算出衍射角θ。
（3）由于光栅常数d已知，根据光栅方程可以计算出激光波长。
θ±=jdλ=j(±),1,2sin,0三、实验原理1. 高斯光束的发散角激光器的光强分布为高斯函数型分布，故称为高斯光束。
激光技术实验报告
一、实验目的1. 理解激光的基本原理和特性；2. 掌握激光器的操作方法和注意事项；3. 通过实验，了解激光在各个领域的应用。
二、实验原理激光是一种受激辐射的光，具有高亮度、单色性、方向性和相干性等特点。
激光器由增益介质、光学谐振腔和激励能源组成。
当激励能源对增益介质进行激励时，产生粒子数反转，从而产生激光。
三、实验仪器与材料1. 激光器：He-Ne激光器、半导体激光器；2. 光学元件：透镜、反射镜、分束器、偏振片等；3. 传感器：光功率计、光电探测器等；4. 支撑架、连接线等辅助工具。
四、实验内容与步骤1. 激光器基本特性实验（1）观察激光器的输出光束，了解其方向性和单色性；（2）使用光功率计测量激光器的输出功率，并记录数据；（3）使用光电探测器测量激光器的频率，并记录数据。
2. 激光干涉实验（1）搭建激光干涉实验装置，包括激光器、透镜、分束器、反射镜、光电探测器等；（2）调整实验装置，使激光束在分束器处分成两束；（3）观察干涉条纹，了解干涉现象，并记录数据；（4）分析干涉条纹，计算干涉条纹间距，进而计算激光的波长。
3. 激光衍射实验（1）搭建激光衍射实验装置，包括激光器、透镜、狭缝、光电探测器等；（2）调整实验装置，使激光束通过狭缝；（3）观察衍射条纹，了解衍射现象，并记录数据；（4）分析衍射条纹，计算衍射角，进而计算激光的波长。
4. 激光在各个领域的应用实验（1）激光切割实验：观察激光切割材料的过程，了解激光在切割领域的应用；（2）激光焊接实验：观察激光焊接材料的过程，了解激光在焊接领域的应用；（3）激光测距实验：使用激光测距仪测量距离，了解激光在测距领域的应用。
五、实验结果与分析1. 激光器基本特性实验结果：（1）He-Ne激光器输出功率为5mW，频率为632.8nm；（2）半导体激光器输出功率为10mW，频率为1064nm。
2. 激光干涉实验结果：干涉条纹间距为0.5mm，激光波长为632.8nm。
激光原理与器件实验指导书
实验一 氦－氖激光器搭建与调腔实验（设计性实验）【实验目的】1． 了解激光器的组成及各组成部件的工作原理。
2． 掌握激光器平台的搭建及调试出光的具体步骤。
3． 掌握激光各种模式光斑的分布特点。
【实验原理】一、激光器的组成及工作原理一个装置要能给产生净的受激辐射（激光）必须具备三个基本条件： 1． 工作物质（激活物质）。
激光器的物理基础是光频电磁场与物质的相互作用（特别是共振相互作用）。
爱因斯坦从辐射与原子相互作用的量子论观点出发提出：光与物质的相互作用包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。
（1） 自发辐射跃迁是指：处于高能态2E 的一个原子自发地向低能态1E 跃迁，并发射一个能量为hv 的光子。
由于这种跃迁是自发的，其产生的光子具有随机的处相位，放出的光子是非相关光。
（2） 受激吸收跃迁是指：处于低能级1E 的一个原子，在频率为v 的辐射场的作用下，吸收一个能量为hv 的光子并向2E 能态跃迁。
这个过程只能减少场中的光子数，不会产生新的光子。
光能量转换为工作物质原子的原子能。
（3） 受激辐射跃迁是指：处于高能态2E 的原子在频率为v 的辐射场的作用下，跃迁至低能态1E 并辐射一个能量为hv 的光子。
由于受激辐射是在外界辐射场的控制下的发光过程，因而其产生的受激辐射具有和外界辐射场相同的相位，是相干光。
在物质处于热平衡状态时，各能级上的原子数（集居数）服从玻耳兹曼统计分布Tk E E b e n n )(1212--=其中，21,n n 分别为低能极和高能级上的原子数。
因为12E E >，所以12n n <，即在热平hv1E2Ehvhv（a ）自发辐射跃迁（b ）受激吸收跃迁（c ）受激辐射跃迁图 1.1 光与物质相互作用示衡状态下，高能级集居数恒小于低能级集居数，受激吸收光子数121W n 恒大于受激辐射光子数212W n 。
因此，处于热平衡状态下的物质只能吸收光子，不能产生净的光子。
物理老师激光实验报告
实验名称：激光原理与应用实验实验日期：2023年4月10日实验地点：物理实验室实验指导老师：[老师姓名]一、实验目的1. 理解激光的基本原理，包括受激辐射、光学谐振腔等。
2. 掌握激光器的操作方法和注意事项。
3. 通过实验验证激光的特性和应用。
二、实验原理激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）是一种通过受激辐射原理产生的高亮度、高方向性、高单色性的光。
实验中使用的激光器为He-Ne激光器，其工作物质为氦-氖混合气体，通过放电产生激发态的原子，再通过光学谐振腔实现受激辐射。
三、实验器材1. He-Ne激光器2. 扫描干涉仪3. 光具座4. 光屏5. 滤光片6. 望远镜7. 镜头8. 光电池9. 导线等四、实验步骤1. 将He-Ne激光器安装在光具座上，调整激光器的输出端与望远镜的入射端对准。
2. 打开激光器电源，观察激光束的输出情况，调整激光器使其发出稳定的激光束。
3. 将望远镜对准激光束，通过望远镜观察激光束的方向性和亮度。
4. 使用扫描干涉仪观察激光束的横模和纵模分布，测量相应的模间隔。
5. 将滤光片放置在激光束的路径上，观察滤光片对不同波长激光的过滤效果。
6. 将光电池置于激光束的路径上，测量激光束的强度。
7. 利用望远镜和镜头观察激光束的聚焦效果，验证激光的高方向性。
五、实验结果与分析1. 观察到激光束具有高度的方向性和亮度，说明激光器的输出质量较好。
2. 通过扫描干涉仪观察到激光束的横模和纵模分布，测量出相应的模间隔，验证了激光的单色性和稳定性。
3. 在滤光片实验中，观察到不同波长的激光束被滤光片过滤的效果，验证了滤光片对不同波长激光的过滤能力。
4. 在光电池实验中，测量出激光束的强度，说明激光器的输出功率较高。
5. 在聚焦实验中，观察到激光束在焦点处具有较高的亮度，验证了激光的高方向性。
六、实验总结本次实验成功地验证了激光的基本原理和特性，通过实验操作掌握了激光器的操作方法和注意事项。
激光器的原理实验指导书
《激光原理及应用》实验指导书光电工程学院探测与信息工程系目录实验一 He-Ne激光器的模式分析 (1)实验二 He-Ne激光器的高斯光束和发散角的 (9)实验三Nd3+ :YAG脉冲固体激光器的装调 (17)实验四 电光调Q脉冲固体激光器 (20)实验五 半导体泵浦全固体激光器 (26)实验六 电光调制 (33)实验一 He-Ne激光器的模式分析相对一般光源，激光还具有单色性好的特点。
也就是说，它可以具有非常窄的谱线，并不是仅从能级受激辐射就自然形成的，而是受激辐射后又经谐振腔等多种机制的作用和相互干涉，然后形成的一个或多个离散的、稳定的有很精细的谱线，这些谱线就是激光器的模。
每个模对应的有很精细的谱线，这些谱线就是激光器的模。
每个模对应一种稳定的电磁分布。
既具有一定的光频率。
而邻近的两个模的光频率相差很小。
我们用分辨率比较高的分光一起可以观测到每个模。
当从与光输出的方向平行（纵向）和垂直（横向）两个不同的角度去观测和分析每个模时，发现有分别具有许多不同的特征，因此，为方便每个模又可以相应称作纵模和横模。
在激光器的生产与应用中，我们常常需要先知道激光器的模式状况、如精密测量、全息技术等工作需要几和横模输出的激光器，而激光稳频和激光测距等不仅要基横模而且要求单纵模运行的激光器。
因此，进行模式分析是激光器的一项基本有重要的性能测试。
一、实验目的本实验是以一支能调出四种模式的半外腔He-Ne激光器为例，从展示出的频谱结构入手，来分析和研究激光器不同的纵模、不同的横模所具有的场分布入手，来分析和研究激光器不同纵模的个数、纵模频率间隔、横模个数、横模频率间隔、横模模序等结果。
本实验的目的：（1）了解激光器模式的形成及特点，加深对其物理概念的理解。
（2）通过测试分析，掌握模式分析的基本方法。
（3）对本实验使用的重要分光仪器——共焦球面扫描干涉仪，了解其原理，性能，学会正确使用。
（4）用共焦球面扫描干涉仪测量He-Ne激光器的相邻纵横模间隔，判别高阶横模的阶次。
激光原理与技术实验参考书1
激光原理与技术实验指导书编著：刘安玲孙利平刘莉黄利元周远谭志光袁媛长沙学院电子与通信工程系光电通信实验室光电信息工程教研室2010年1月目录实验一晶体的电光效应实验 (1)实验二声光效应实验 (5)实验三ND：YAG激光器调腔实验 (14)实验四ND：YAG激光器调Q实验 (22)实验五ND：YAG激光器倍频实验 (27)实验六氦氖激光器调腔及其性能研究实验 (31)实验一晶体的电光效应实验一、实验目的1．研究LN晶体的一次电光效应特性，了解电场对晶体的作用机理。
2．掌握电光调制的工作原理及光路调整方法。
3．了解LN晶体横向电光效应在光通信中的应用，并通过实验对光通信中的调制、传输、解调过程有一个感性认识。
二、实验原理电光效应一般是指介质在外加电场的作用下，其折射率将发生变化，当光波通过此介质时，其传输特性就受到影响而改变，这种现象称为电光效应。
电光效应按电压与折射率变化的关系可分为：一级电光效应和二级电光效应。
一级电光效应是指介质折射率的变化正比于电场强度，是由Pockels于1893年发现的，故也称为Pockels（泡克尔斯）效应。
二级电光效应是指介质折射率的变化与电场强度的平方成正比，是Kerr于1875年发现的，因此，也称为Kerr（克尔）效应。
泡克尔斯效应一般发生在本来就各向异性的介质中，如各种晶体。
而kerr效应一般发生在各向同性的介质中。
它们的作用机理，都是由于电场对介质极化的结果：即介质中的分子在电场作用下被极化或原极化方向发生变化。
Kerr效应较明显的材料一般有硝基笨等。
其自然状态是各向同性的，在被电场极化后变为各向异性，产生双折射现象。
而Pockels效应则多发生在一些晶体如LiNbO3(铌酸锂，简称LN)晶体上，他们本来就是单轴晶体，各向异性、电场的极化使它们原极化情况发生变化，由单轴晶体变为双轴晶体。
在极化的方式上。
一般又有横向施加电场（垂直于光轴）和纵向施加电场（平行于光轴）二种方式。
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《激光原理与技术实验指导书》实验报告广东技术师范学院电子与信息学院目录仪器要求与安全保护 (2)实验一、LD泵浦ND:YVO4固体激光器的基本概念与主要参数测量 (3)实验二、LD泵浦ND:YVO4固体激光器光斑尺寸的测量 (12)实验三、LD泵浦ND:YVO4固体激光器远场发散角的测量 (16)实验四、声光调Q技术实验五、HE－NE激光器谐振腔调节 (28)实验六、HE-NE激光器的模式分析 (31)仪器要求与安全保护1、仪器安装在干燥、无灰尘、通风良好、远离热源和强（电）磁场的地方。
2、工作温度： 10～15o C3、相对湿度：＜70%4、工作电源： 220V±15% 50HZ5、安全防护（1）使用 He-Ne 激光器时，“+”，“-”（正，负）极不要插（接）错（2）激光管的电流不要调的过高，否则容易击穿，烧毁管子。
（最好接厂方给定的最佳电流）（3）激光出光后，眼睛不要直接直射观察激光点，否则容易损坏眼睛。
（4）He-Ne 激光管都是玻璃制品，易碎，小心轻拿轻放。
调节螺钉不要拧的太紧。
6、日常维护（1）外腔（或半内腔）激光管，外部活动的谐振腔，不要弄脏布儒斯特窗面，不要沾上灰尘否则不出光。
（2）激光管不要放在潮湿的地方，长时间不用时，最好隔几天点燃一次（特别是夏天）时间 20～30 分钟。
（3）半导体泵浦激光器实验装置应注意防潮，放置于比较干燥的地方。
在不使用时请将仪器上盖盖好，端盖旋紧，防止灰尘进入仪器。
注意：1激光对人眼睛有伤害，注意眼睛不要直接对着光源。
2激光器的电源电压上千伏，注意小心，不要触摸。
实验一、LD 泵浦Nd:YVO 4固体激光器的基本概念与主要参数测量一、实验目的与要求1、掌握LD 泵浦Nd:YVO4固体激光器的基本概念与激光器的调节2、掌握连续激光器阈值概念及测量方法3、掌握连续激光器斜率效率及测量方法二、实验类型综合型三、实验原理及说明1. 普通光源的发光—受激吸收和自发辐射普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等地发光）是由于物质在受到外来能量（如光能、电能、热能等）作用时，原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级，即原子被激发。
激发的过程是一个“受激吸收”过程。
处在高能级（E2）的电子寿命很短（一般为10－8～10－9秒），在没有外界作用下会自发地向低能级（E1）跃迁，跃迁时将产生光（电磁波）辐射。
辐射光子能量为12E E h -=ν这种辐射称为自发辐射。
原子的自发辐射过程完全是一种随机过程，各发光原子的发光过程各自独立，互不关联，即所辐射的光在发射方向上是无规则的射向四面八方，另外未位相、偏振状态也各不相同。
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。
在通常热平衡条件下，处于高能级E2上的原子数密度N2，远比处于低能级的原子数密度低，这是因为处于能级E 的原子数密度N 的大小时随能级E 的增加而指数减小，即N ∝exp(-E/kT)，这是著名的波耳兹曼分布规律。
于是在上、下两个能级上的原子数密度比为]/)(ex p[/1212kT E E N N --∝式中k 为波耳兹曼常量，T 为绝对温度。
因为E2>E1，所以N2《N1。
例如，已知氢原子基态能量为E1＝－13.6eV ，第一激发态能量为E2=-3.4eV ，在20℃时，kT≈0.025eV，则0)400ex p(/12≈-∝N N可见，在20℃时，全部氢原子几乎都处于基态，要使原子发光，必须外界提供能量使原子到达激发态，所以普通广义的发光是包含了受激吸收和自发辐射两个过程。
一般说来，这种光源所辐射光的能量是不强的，加上向四面八方发射，更使能量分散了。
2.受激辐射和光的放大由量子理论知识知道，一个能级对应电子的一个能量状态。
电子能量由主量子数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论来推导。
量子理论告诉我们，电子。
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被激发到这种能级上时，由于不满足跃迁的选择规则，可使它在这种能级上的寿命很长，不易发生自发跃迁到低能级上。
这种能级称为亚稳态能级。
但是，在外加光的诱发和刺激下可以使其迅速跃迁到低能级，并放出光子。
这种过程是被“激”出来的，故称受激辐射。
受激辐射的概念是爱因斯坦于1917年在推导普朗克的黑体辐射公式时，第一个提出来的。
他从理论上预言了原子发生受激辐射的可能性，这是激光的基础。
受激辐射的过程大致如下：原子开始处于高能级E2，当一个外来光子所带的能量hυ正好为某一对能级之差E2-E1,则这原子可以在此外来光子的诱发下从高能级E2向低能级E1跃迁。
这种受激辐射的光子有显著的特点，就是原子可发出与诱发光子全同的光子，不仅频率（能量）相同，而且发射方向、偏振方向以及光波的相位都完全一样。
于是，入射一个光子，就会出射两个完全相同的光子。
这意味着原来光信号被放大，这种在受激过程中产生并被放大的光，就是激光。
3. 粒子数反转一个诱发光子不仅能引起受激辐射，而且它也能引起受激吸收，所以只有当处在高能级地原子数目比处在低能级的还多时，受激辐射跃迁才能超过受激吸收，而占优势。
由此可见，为使光源发射激光，而不是发出普通光的关键是发光原子处在高能级的数目比低能级上的多，这种情况，称为粒子数反转。
但在热平衡条件下，原子几乎都处于最低能级（基态）。
因此，如何从技术上实现粒子数反转则是产生激光的必要条件。
4. LD 泵浦Nd:YVO4固体激光器半导体激光器（LD ）是以半导体材料作为工作介质的。
这种激光器体积小、质量轻、寿命长、结构简单而坚固，特别适于在飞机、车辆、宇宙飞船上用。
在70年代末期，由于光纤通讯和光盘技术的发展大大推动了半导体激光器的发展。
但是这种激光器的光束质量相对较差。
LD 泵浦的固体激光器，其泵浦源为半导体激光二极管，用它给激光增益介质提供能源，可以得到光束质量更好的激光。
这类的激光器具有以下特点4.1. 光谱匹配性好如果采用闪光灯泵浦固体激光器，由于闪光灯的发射光谱和工作物质吸收光谱之匹配不好，将导致器件的泵浦效率很低，比如，氪灯或氙灯的发射光谱都是范围很宽的连续谱，而Nd 3+的吸收光谱是一些有着很强峰值的分立光谱，这将使其发射光谱的很小一部分光能能够被工作物质吸收，其余部分将转变为器件的热能。
而采用激光二极管作为泵浦源可以较好的解决上述问题，因为它的输出谱线很窄，通常为几个纳米。
4.2.体积小，结构简单，装调方便，使用寿命长激光二极管体积小，其供电电源也很小，只有闪光灯电影体积的十分之一，采用激光二极管泵浦，由于热效应与闪光灯泵浦的器件相比很小，因此，可以减小冷却系统，使器件结构简单，装调维修方便，为固体器件的小型化创造了有利的条件；同时，激光二激光二极管的使用寿命长，其典型寿命为105小时，这使得固体激光器系统的寿命和可靠性大大提高了。
LD泵浦Nd:YVO4固体激光器中的LD的波长为808nm，它泵浦Nd:YVO4激光晶体，得到1064nm的激光输出。
5.倍频利用一些非线性材料，可以将某个频率的激光改变成另一种频率。
比如，我们实验中用KTP晶体将1064nm激光变换成532nm的激光，则称为倍频。
我们的实验中，KTP晶体被置于激光谐振腔内，叫内腔倍频。
6.LD泵浦Nd:YVO4固体（倍频）激光器主要参数及实验6.1.泵浦功率(Pin)－输出功率(Pout)特性曲线LD作为固体激光器的泵浦光源，其输出功率作为固体激光器的泵浦功率P in，而固体激光器的输出功率为P out，其曲线为P in－P out曲线。
图2所示。
随泵浦功率增加，激光器首先是渐渐地增加自发辐射，直至超过阈值,发生受激辐射。
最感兴趣的参数是开始发生受激辐射时的泵浦功率值,通常把这个功率值称之为阈值功率，用P th表示。
6.2.阈值功率（Pth）阈值功率是LD泵浦Nd:YVO4固体激光器开始受激辐射时的对应的泵浦功率。
测量阈值功率如下：利用激光器的P in－P out曲线可以找到P th,其作法有三种：第一是双斜法，它是将P in－P out 曲线中两条直线延长线交点所对应的功率作为激光器的阈值功率P th（如图3a所示）；第二种作法是，输出光功率延长线与功率轴的交点作为激光器的P th（如图3b所示），这是一种比较常规的作法；第三种方法是在P in－P out曲线中，将输出功率对泵浦功率求二阶导数，求导数波峰所对应的功率值为P th，这种作法的测量精度较高，如图3c所示。
6.3.Pin－Pout曲线的斜率（％）表示这种能力的直接量值是P th以上的P in－P out曲线的斜率用△P out/△P in。
在P th以上的P in－P out曲线的斜率表示波长为808nm的泵浦功率有多少转换成1064nm固体激光器的输出功率。
这是一种光－光转换效率。
3a 3b 3c图3 P in－P out曲线法求P th四、实验主要仪器设备和材料本实验包含下列设备。
图4为实验光路示意图, 图5为实验结构图。
1、LD2、耦合镜3、全反镜4、Nd:YVO4晶体5、KTP6、输出镜7、功率计图4、实验装置示意图图5 实验装置结构图 五、实验内容和步骤1、 半导体激光器实验装置的调整: (1) 泵浦光源的调整首先将仪器中的其它调整架取下，只留下泵浦光源及调整架固定在仪器导轨上；采用外置He-Ne 激光器进行自准直调整。
见下图然后调节激光器使激光器光斑中心对准泵浦光源中心；将泵浦光源调整架沿着导轨前后移动，观察激光器光斑是否始终在泵浦光源中心，如果不在中心则调节激光器或者调节激光器固定立板，直至激光器光斑始终在泵浦光源中心位置。
（2）汇聚物镜的调整首先将泵浦光电源开关打开，旋转泵浦光源调焦旋钮进行调焦，焦点距离泵浦光源约泵浦光源He-Ne 激光器泵浦光源 汇聚物镜 激光晶体 倍频晶体输出镜准直氦氖激光器30～50mm；将汇聚物镜调整架放到导轨上，距离泵浦光源约为焦点距离泵浦光源的两倍，泵浦光源光斑不应打到物镜的外面。
并He-Ne激光器光点照到物镜后返回的光点应与发出的光点重合。
见下图（3）激光晶体的调节将激光晶体调整架放到导轨上，并调节其位置使泵浦光经汇聚物镜成像点的位置，仔细观察泵浦光汇聚到激光晶体的现象，微调汇聚物镜调节螺钉，直到观察到激光晶体上有最亮的白光为止，此时泵浦光源成像在激光晶体的位置外最佳，固定激光晶体调整架。