实验报告-半导体泵浦激光原理
半导体泵浦激光原理实验
半导体泵浦激光原理实验理工学院光信息2班贺扬10329064 合作人：余传祥【实验目的】1、了解与掌握半导体泵浦激光原理及调节光路方法。
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】808nm半导体激光器、半导体激光器可调电源、晶体、KTP倍频晶体、输出镜（前腔片）、光功率指示仪【实验原理】激光的产生主要依赖受激辐射过程。
处于激发态的原子，在外的光子的影响下，从高能态向低能态跃迁，并在两个状态的能量差以辐射光子的形式发出去。
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。
泵浦过程使粒子从基态抽运到激发态，上的粒子通过无辐射跃迁，迅速转移到亚稳态。
是一个寿命较长的能级，这样处于的粒子不断累积，上的粒子又由于抽运过程而减少，从而实现与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，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。
激光倍频是将频率为的光，通过晶体中的非线性作用，产生频率为的光。
当外界光场的电场强度足够大时（如激光），物质对光场的响应与场强具有非线性关系：式中均为与物质有关的系数，且逐次减小。
当E很大时，电场的平方项不能忽略。
,直流项称为光学整流，当激光以一定角度入射到倍频晶体时，在晶体产生倍频光，产生倍频光的入射角称为匹配角。
倍频光的转换效率为倍频光与基频光的光强比，通过非线性光学理论可以得到：式中L为晶体长度，、分别为入射的基频光、输出的倍频光光强。
在正常色散情况下，倍频光的折射率总是大于基频光的折射率，所以相位失配，双折射晶体中的o光和e光折射率不同，且e光的折射率随着其传播方向与光轴间夹角的变化而改变，可以利用双折射晶体中o光、e光间的折射率差来补偿介质对不同波长光的正常色散，实现相位匹配。
实验报告_半导体泵浦激光原理
半导体泵浦激光原理实验学号：09327085 ：武班别：光信二班合作人：程昌、谭宇婷实验日期：3-14 组别：B11【实验目的】1、了解与掌握半导体泵浦激光原理及调节光路方法。
2、掌握腔倍频技术，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】808nm半导体激光器、半导体激光器可调电源、Nd:YVO4晶体、KTP倍频晶体、输出镜（前腔片）、光功率指示仪【实验原理】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，将保持不变，如果有一个能量为hυ21的光子接近，则它吸收这个光子，处于激发态E2.在此过程中不是所有光子都能被原子吸收，只有当光子能量正好等于原子能级间距E1−E2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、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，并在两个状态的能量差以辐射光子的形式发出去。
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。
泵浦过程使粒子从基态E1抽运到激发态E3，E3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E2。
E2是一个寿命较长的能级，这样处于E2的粒子不断累积，E1上的粒子又由于抽运过程而减少，从而实现E2与E1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。
半导体泵浦激光器原理
半导体泵浦激光器原理
半导体泵浦激光器是一种特殊的半导体激光器。
相对于其他激光器，
它的优势在于尺寸小、功率高和效率高，因此被广泛应用于光通信、
医疗、生物科技和材料加工等领域。
半导体泵浦激光器的工作原理是通过电流注入半导体材料（通常是双
异质结或量子阱结构），使得电子和空穴在材料中复合并释放出光子。
这些光子被镜子反射，反复在腔体中反射，从而产生聚集和增强的光。
相比于其他激光器，半导体泵浦激光器的优势在于其工作时不需要高
能输入激光器，因此可以实现高效率转化电能为光能。
此外，由于其
结构较小，积累的热量比其他激光器少，因此可以实现更小的散热系
统和更高的功率密度。
然而，半导体泵浦激光器也存在一些问题，其中最主要是光子漫反射
导致的散射损耗和上行波的影响。
为了解决这些问题，研究人员正在
努力改进半导体材料和腔体结构，以增加激光的强度和时间，从而实
现更高效的反射和收集。
将来，随着我们对半导体泵浦激光器的理解和知识的深入，其应用领
域可能会得到更广泛的扩展。
我们期望，随着时间的推移，人们可以
创造出更高性能、更稳定的半导体泵浦激光器，从而推动发展更广泛的应用场景。
光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验
hvE21 (a)21(b)2E1(c)图1 光与物质作用的受激吸收过程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≤500mW2.半导体激光器可调电源电流0～500mA3.Nd:YVO4晶体3×3×1mm4.KTP倍频晶体2×2×5mm5.输出镜（前腔片）φ6 R=50mm6.光功率指示仪2μW～200mW 6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hv21的光子接近，则它吸收这个光子，跃迁上激发态E2。
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E1-E2时才能被吸收。
2.自发辐射处于激发态的原子寿命很短（一般为10－8～10－9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=E2-E1。
自发辐射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。
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 2-E 1的光子，从而由高能态向低能态跃迁，并向外辐射出两个光子。
只有当外来光子的能量正好等于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。
二、激光器的组成激光器主要由工作物质、泵浦源、谐振腔三部分组成，如果要实现激光倍频，还需要在谐振腔内部加入倍频晶体。
半导体泵浦固体连续激光器实验原理
半导体泵浦固体连续激光器实验原理文章标题：半导体泵浦固体连续激光器实验原理引言：半导体泵浦固体连续激光器（也称作DPSSL）是一种重要的激光器技术，它被广泛应用于科学研究、工业生产、材料加工等领域。
本文将深入探讨半导体泵浦固体连续激光器的实验原理，通过介绍其构造、工作原理和关键技术，帮助读者更全面、深刻地了解该激光器技术。
第一节：半导体泵浦固体连续激光器的构造和工作原理1.1 构造概述半导体泵浦固体连续激光器由激光工作物质、泵浦源、光学谐振腔等组成。
详细介绍每个组成部分的功能和作用。
1.2 工作原理半导体泵浦固体连续激光器的工作原理是基于半导体激光二极管对工作物质进行泵浦，从而实现能量转换。
解释能量转换的过程和原理，包括吸收、激发、跃迁等关键步骤。
第二节：半导体泵浦固体连续激光器的实验关键技术2.1 泵浦源选择介绍如何选择合适的半导体泵浦源，包括波长匹配、功率要求、热效应等因素的考虑。
2.2 激光工作物质选择探讨如何选择适用于半导体泵浦固体连续激光器的工作物质，包括钕掺杂YAG（钇铝石榴石）晶体、钇铝石榴石陶瓷等，比较它们的优缺点和应用领域。
2.3 光学谐振腔设计和优化介绍光学谐振腔的设计原理和方法，包括准稳态、长腔和短腔等不同谐振腔结构的选择和优化。
第三节：实验过程与结果分析3.1 实验步骤详细描述半导体泵浦固体连续激光器实验的步骤，包括调整泵浦源、控制温度、测量输出功率等操作。
3.2 实验结果分析对实验结果进行分析和讨论，包括激光输出功率与输入功率的关系、温度对输出功率的影响等方面。
第四节：对半导体泵浦固体连续激光器的观点和理解4.1 对半导体泵浦固体连续激光器的观点提供对半导体泵浦固体连续激光器技术的观点和评价，包括其优势、局限性以及应用前景等。
4.2 对实验原理的理解总结总结半导体泵浦固体连续激光器的实验原理，回顾文章中的关键内容，以帮助读者更全面、深入地理解该技术。
结论：通过对半导体泵浦固体连续激光器实验原理的细致讲解，读者可以加深对该激光器技术的理解，并在科学研究和工业应用中充分发挥其潜力。
实验报告-半导体泵浦激光原理
（4）激光未能在增益介质膜中多次振荡便出射，光强增益放大不足。
（5）光功率计数值显示不稳定，LD激光输出本身也不十分稳定，测量读数会有一定误差。
再将升序、降序（对电流而言）测得的功率值以激励电流为横坐标，导入Origin8.5，并拟合为平滑曲线如下图：
最为关键和主要的步骤是光路的准直校准，具体步骤如下：
1、将小孔光屏置于轨道上，打开准直He-Ne激光光源。将光屏从靠近He-Ne光源一端向远端移动，直至准直光能全部透过小孔。（物镜、输出镜、KTP晶体等独立非固定器件先不放在光轨上）
2、将物镜放置在离泵浦光源距离为50mm左右的位置（物镜靠LD侧贴膜 实为增益介质）。打开泵浦光源（实验设置为300mA输出电流），观察光斑是否在物镜正中心，注意中心光斑应为白色或亮黄色，区别于其他的红色反射光点。可调节物镜四维调节架旋钮使最亮光点严格在透镜中心。固定物镜关闭LD光源并再打开准直光源，细调物镜使激光反射点与光阑中心重合。实际实验中反射光点并未能完全与小孔重合。
3、将输出镜放上轨道，打开准直光源进行校准。根据光点随输出镜旋钮扭动方向的移动，判断物镜与输出镜是否严格平行。关闭He-Ne准直光源。
4、将倍频晶体KTP放上轨道，尽量靠近物镜（增益介质），也用He-Ne光源进行准直调节。
5、关闭准直光源，打开LD泵浦光源，在输出镜与小孔间放上滤光片（滤红外）；旋动KTP晶体直至出现绿色激光。细调KTP、输出镜等的调节架可使绿激光功率尽可能达到最大值。
在激光区的线性拟合度不是很高，尤其在220mA附近。这是由于光功率计示数不稳定且波动较大，而且外光源（如台灯，走廊灯等）的影响也较大，但是不改变曲线的整体趋势。
表2激励源电流与532nm绿色激光光功率关系及转换效率
光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验 (5)
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. 了解激光特别是半导体激光器工作原理。
2. 调节激光器光路，观察倍频现象，测量阈值、相位匹配等基本参数，加深对激光技术理解。
【实验仪器】808nm 半导体激光器、半导体激光器可调电源、Nd:YVO4晶体、KTP 倍频晶体、输出镜（前腔片）、光功率指示仪。
【实验原理】1. 激光产生原理激光产生所需的三个基本条件为：（1）选择具有适当能级结构的工作物质，在工作物质中能形成粒子数反转，为受激辐射的发生创造条件；（2）选择一个适当结构的光学谐振腔，对所产生受激辐射光束的方向、频率等加以选择，从而产生单向性、单色性、强度等极高的激光束；（3）外部的工作环境必须满足一定的阈值条件，以促成激光的产生。
这些阈值条件大体包括：减少损耗，加快抽运速度，促进（粒子数）反转等。
像工作物质的混合比、气压、激发条件、激发电压等等。
2. 光学倍频光的倍频是一种最常用的扩展波段的非线性光学方法。
激光倍频是将频率为ω的光，通过晶体中的非线性作用，产生频率为2ω的光。
考虑电场的平方项t E E ωcos 0=)2cos 1(2cos 202202)2(t E t E E Pωβωββ+===出现直流项和二倍频项cos2ωt ，直流项称为光学整流，当激光以一定角度入射到倍频晶体时，在晶体产生倍频光，产生倍频光的入射角称为匹配角。
倍频光的转换效率为倍频光与基频光的光强比，通过非线性光学理论可以得到：)2/()2/(sin 222kl kl I L I I ∆∆∝=ωωωβη 式中L 为晶体长度，I ω、I 2ω分别为入射的基频光、输出的倍频光的光强，△k =k ω-2k 2ω分别为基频光和倍频光的波传播矢量。
【实验装置】整个装置实际上相当于一台小型的激光器。
μ的红色激光，输入到折射率梯度透镜中，使泵浦光808LD作为泵浦光，发出0.808m更好地入射到晶体上。
实验中，808LD已经和折射率梯度透镜组合在一起了，无需再调节。
4-半导体泵浦固体激光器
半导体泵浦固体激光器倍频与调Q实验一、前言半导体泵浦固体激光器（Diode-Pumped solid-state Laser，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。
本实验的目的是熟悉半导体泵浦固体激光器的基本原理和调试技术，以及其调Q 和倍频的原理和技术。
二、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的工作Q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。
三、实验原理与装置1. 半导体激光泵浦固体激光器工作原理：上世纪80年代起，半导体激光器（LD）生长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。
a) 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。
b) 间接耦合：指先将LD输出的光束进行准直、整形，再进行端面泵浦。
常见的方法有：1) 组合透镜系统聚光：用球面透镜组合或者柱面透镜组合进行耦合。
2) 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。
半导体泵浦激光原理
③、 — 曲线的斜率
该斜率为 以上的 — 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。
二、LD泵浦Nd：YVO4固体激光器光斑尺寸的测量
在各种不同光强分布形式中，基横模的光强分布不均匀性最小，因此需要激光器工作在基横模状态。激光基横模的光强分布是高斯分布，能够方便地测量光斑的大小。
用刀口法可以测定光斑的大小和验证光斑的光强分布是高斯分布。实验中使刀口平行于y轴，沿垂直于x轴方向移动。当刀口缓慢推入光束时，设刀口挡住了x≤a的所有点。最后，归一化的高斯分布和相对功率与刀口位置关系曲线如下图所示：
相对功率为0.25和0.75的点分别位于高斯分布曲线极大值两侧，其距离为ep=0.6745σ。由实验得到的相对功率与刀口位置的关系曲线可确定ep的值。用ep的值可计算出光斑大小：
自发辐射：在没有外界作用下，原子中的电子自发的由高能级向低能级跃迁，跃迁时将产生光辐射，此即为自发辐射。辐射光子能量为：
原子的自发辐射过程完全是一个随机过程，所辐射的光之间完全没有联系。
波尔兹曼分布规律：在通常的热平衡条件下，处于高能级 上的原子数密度 ，远比处于低能级的原子数密度低。处于能级E的原子数密度N的大小随能级E的增加而指数减小，即N∝ 。于是，在上、下两个能级上的原子数密度比为
4、缓慢旋转螺旋测微器，推进刀口，每0.04mm测一对应的激光功率P，记录下来；
5、重复4，直到光斑全部被刀片挡住，即功率计显示为零，由此建立P—x曲线；
6再将刀口拉回，重新测量一组P—x数据；
7、数据拟合及处理得出光斑尺寸及基横模的判断结果。
三、LD泵浦Nd：YVO4固体激光器远场发散角的测量
半导体泵浦固体激光器实验报告
半导体泵浦固体激光器实验报告实验名称：半导体泵浦固体激光器实验实验目的：1. 了解半导体泵浦固体激光器的工作原理和基本结构；2. 学习激光器的调谐方法和测量激光器的光学特性；3. 熟悉激光器的使用，掌握激光器实验中的各种技能。
实验原理：半导体泵浦固体激光器是利用半导体激光二极管激发固体激光材料来产生激光的一种激光器。
其基本结构如图所示：
半导体泵浦固体连续激光器实验原理半导体泵浦固体连续激光器（semiconductor-pumped solid-state continuous wave laser）是一种基于半导体激光器泵浦固体激光材料的连续激光器。
它结合了半导体激光器和固体激光器的优点，广泛应用于科研、医疗、材料加工等领域。
本文将深入探讨半导体泵浦固体连续激光器的实验原理。
1. 深度评估半导体泵浦固体连续激光器的优势和应用范围半导体泵浦固体连续激光器相比传统固体连续激光器具有许多优势。
由于半导体激光器的泵浦方式，它具有更高的转换效率和更小的体积。
由于半导体激光器的泵浦光束质量好，它可以实现更高的光束质量和更小的光斑尺寸。
这些优势使得半导体泵浦固体连续激光器在科研实验、高精密医疗和材料加工等领域得到广泛应用。
2. 从简到繁，由浅入深探索半导体泵浦固体连续激光器的原理半导体泵浦固体连续激光器的原理可以从三个方面来展开讨论：泵浦过程、激射过程和输出特性。
2.1 泵浦过程半导体泵浦固体连续激光器的泵浦过程是指通过半导体激光器将波长较短的激光能量传递给固体激光材料的过程。
在泵浦过程中，半导体激光器产生的激光通过波长转换器将其转换为固体激光材料吸收峰附近的波长。
这样可以实现最大程度的能量传递，并提高效率。
2.2 激射过程半导体泵浦固体连续激光器的激射过程是指在泵浦过程后，固体激光材料吸收能量并通过受激辐射释放激光的过程。
激射过程中，激光在反射镜和谐振腔内来回传播，通过受激辐射放大并形成连续激光输出。
谐振腔的设计和镜面的选择对于获得稳定和高效的连续激光输出非常重要。
2.3 输出特性半导体泵浦固体连续激光器的输出特性受到许多因素的影响，包括波长、功率、稳定性等。
通过调整输入功率和选择合适的激光谐振腔结构，可以实现连续激光输出的稳定性和高功率。
3. 总结和回顾，深入理解半导体泵浦固体连续激光器的应用前景半导体泵浦固体连续激光器作为一种新型激光器技术，具有广阔的应用前景。
半导体泵浦固体激光器综合实验实验报告
佛山科学技术学院实验报告课程名称光电信息与技术实验实验项目半导体泵浦固体激光器综合实验专业班级姓名学号指导教师成绩日期2016年4月11日电流1.7A，微调输出镜、激光晶体、耦合系统的旋钮，使输出激光功率最大；（2）安装KTP晶体（或LBO），在准直器前准直后放入谐振腔内，倍频晶体尽量靠近激光晶体。
调节调整架，使得输出绿光功率最亮；然后旋转KTP晶体（或LBO），观察旋转过程中绿光输出有何变化；五、实验数据和数据处理电流（mA）泵浦功率(mW) 激光功率(mW)0 0.03 -0.080.2 0.1 -0.080.4 0.56 -0.080.6 105 0.730.8 232 1.711.0 353 3.401.2 469 8.101.4 585 22.21.6 702 36.71.8 811 51.22.0 920 68.21.电流——泵浦功率T1=泵浦功率/电流=4602.电流——激光输出功率3.泵浦——激光功率六、实验结果实验数据及其分析见上图，在无任何透镜的情况下，泵浦的输出功率与电流成正比关系。
在电流达到0.4mA时，泵浦被激发，功率成线性增长。
在加装了透镜组成激光发射仪后，功率发生了明显的下降，而且不再呈现线性变化。
七、分析讨论1. 半导体激光器（LD）对环境有较高要求，因此本实验系统需放置于洁净实验室内。
实验完成后，应及时盖上仪器罩，以免LD沾染灰尘。
2. LD对静电非常敏感。
所以严禁随意拆装LD和用手直接触摸LD外壳。
如果确实需要拆装，请带上静电环操作，并将拆下的LD两个电极立即短接。
实验报告内容：一实验目的二实验仪器（仪器名称、型号、参数、编号）三实验原理（原理文字叙述和公式、原理图）四.实验步骤五、实验数据和数据处理六.实验结果七.分析讨论（实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）八.思考题。
光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验 (2)
光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验九、实验数据处理与结果分析1、808nm LD半导体激光器的激光功率与电源电流间的关系将光功率计紧贴激光器放置，以避免外界光的干扰。
开启光功率计并进行调零，然后从零开始逐步增大电源电流I，观察并记录光功率计读数P。
所得数据如表1.由表1数据可作出I-P关系图，如图1、2。
观察图像可以发现除去I=0~80mA段，I与P基本呈线性关系。
对I=80~400mA段作线性拟合，得图3、4.图3 第一次实验所得808nmLD的I-P线性拟合结果图图4 第二次实验所得808nmLD的I-P线性拟合结果图可见两次拟合所得的线性相关系数分别为r1=0.99625和r2=0.99716，表明除去I=0~80mA段，I与P的线性相关程度很高。
拟合直线的表达式分别为y1=0.34x-27.49和y2=0.32x-24.79,则当y=0时，x1=80.85，x2=77.47，故808nmLD激光器的阈值电流I0为122x x+=79.16mA左右。
当电源电流小于阈值电流时，激光器输出的光主要由自发辐射产生，因而很弱；当电源电流大于阈值电流时，激光器产生受激辐射光放大，即产生了激光，因此光功率很大。
在产生激光以后，光功率P与电源电流I呈线性正相关的关系。
2、532nm 绿色激光的光功率与转换效率，及其与808nm LD激光器电源电流的关系调节出强度较大且功率稳定的绿色激光后，在光路中加入滤色片滤去红外激光，用光功率计测量不同电源电流对应的绿色激光功率，计算转换效率，并与前面测得的808nm LD激光器光功率对照得出对应关系。
所得数据和计算结果如表2.表2 不同电源电流对应532nm激光的光功率与转化效率其中转换效率100%Pη=⨯.由表2数据可得出532nm激光功率P’及转换效率η与电源电流I间的关系，如图5、6.图5 532nm激光的I-P关系图图6 532nm激光的I-η关系图由图5可以看出，532nm激光功率与电源电流基本呈正相关的关系。
半导体泵浦激光器原理
半导体泵浦激光器原理激光器是一种能够产生高度聚束、单色性好、相干性强的激光光束的装置。
而半导体泵浦激光器则是一种利用半导体材料进行泵浦的激光器。
它具有功率密度高、效率高、结构紧凑等优点，在现代光通信、医疗、材料加工等领域得到广泛应用。
半导体泵浦激光器的原理基于半导体材料的特性。
半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料，它具有一定的导电性。
在半导体材料中，掺杂了杂质的区域被称为p区，掺杂杂质的区域被称为n 区。
p区和n区之间形成的结被称为p-n结。
在p-n结的两侧形成的电场称为内建电场。
在半导体泵浦激光器中，p-n结的一侧被注入正电荷，另一侧被注入负电荷。
这样，在p-n结中就会形成一个电子空穴对。
当电子从n区注入p区时，会与空穴复合，释放出能量。
这些能量以光子的形式释放出来，形成光子流，即激光光束。
为了使激光光束得到放大，半导体泵浦激光器通常采用双异质结构。
双异质结构是指在泵浦激光器的p区和n区之间插入了另一种材料。
这种材料的带隙比半导体材料的带隙大，因此能够吸收高能量的光子。
当这些高能量的光子被吸收后，会使得p-n结中的电子和空穴数目增加，从而增强激光光束的放大效果。
半导体泵浦激光器还需要一个光腔来实现光的反射和放大。
光腔通常由两个反射镜组成，其中一个镜片具有较高的反射率，另一个镜片具有较低的反射率。
当激光光束通过光腔时，会被高反射镜反射回来，再次通过激光介质，从而实现光的放大。
而低反射镜则允许一部分激光光束逸出，形成激光输出。
总的来说，半导体泵浦激光器的工作原理是通过注入电荷使得半导体材料中形成电子空穴对，并在p-n结中释放能量，形成激光光束。
双异质结的引入和光腔的设计可以增强激光光束的放大效果，并实现激光的输出。
半导体泵浦激光器具有许多优点，例如功率密度高、效率高、结构紧凑等。
它在光通信领域中被广泛应用，可以用于光纤通信、光存储等方面。
此外，半导体泵浦激光器还可以应用于医疗领域，例如激光手术、激光治疗等。
半导体泵浦激光器实验报告
半导体泵浦激光器实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入了解半导体泵浦激光器的工作原理、结构特点以及性能参数，并通过实际操作和测量，掌握其调试和应用方法。
二、实验原理半导体泵浦激光器（Diode Pumped Solid State Laser，简称 DPSSL）是一种以半导体激光器作为泵浦源的固体激光器。
其工作原理基于光的受激辐射。
半导体激光器发出的泵浦光被聚焦到激光晶体上，使得激光晶体中的粒子数反转分布。
当处于高能级的粒子数多于低能级时，在一定的条件下，受激辐射会超过受激吸收，从而产生激光。
在半导体泵浦激光器中，常用的激光晶体有 Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）、Nd:YVO₄（掺钕钒酸钇）等。
这些晶体具有良好的光学性能和较高的增益系数。
三、实验设备与材料1、半导体泵浦激光器系统，包括半导体泵浦源、激光晶体、谐振腔等部件。
2、光学平台及调整架，用于安装和调整实验装置。
3、激光功率计，用于测量激光输出功率。
4、光谱仪，用于测量激光的波长和光谱特性。
5、示波器，用于观测激光的脉冲特性。
四、实验步骤1、搭建实验装置将半导体泵浦源、激光晶体和谐振腔等部件安装在光学平台上，并使用调整架进行初步调整，使光路大致准直。
2、泵浦源调试开启半导体泵浦源，调节其工作电流和温度，使其输出稳定的泵浦光。
3、谐振腔调整通过微调谐振腔的反射镜，观察激光输出功率的变化，找到最佳的谐振状态。
4、功率测量使用激光功率计测量激光的输出功率，并记录不同泵浦电流下的功率值。
5、光谱测量利用光谱仪测量激光的波长和光谱宽度。
将激光输出接入示波器，观察激光的脉冲形状和重复频率。
五、实验数据与结果1、功率特性随着泵浦电流的增加，激光输出功率逐渐增大，但并非呈线性关系。
在达到一定电流值后，功率增长趋于平缓，甚至可能出现饱和现象。
2、光谱特性测量得到的激光波长与所选激光晶体的特性相符，光谱宽度较窄，表明激光具有较好的单色性。
3、脉冲特性观察到的激光脉冲形状较为规整，重复频率稳定。
实验三 连续半导体泵浦固体激光器热透镜效应实验
实验三 连续半导体泵浦固体激光器热透镜效应实验实验原理半导体泵浦的固体激光器，输入电能量的少部分（约为10%）转变成为激光输出，其余能量中相当多的部分都变成热耗散掉，因此需要冷却。
由于采用的激光晶体是棒状晶体，根据稳态热传导方程（3.1）得到Nd:YAG 棒径向温度分布。
连续工作激光介质的加热和冷却过程产生的温度分布可用稳态热传导方程来描述。
2210d T dT Q dr r dr K++= （3.1） 式中，K 为工作介质的热传导率，Q 为激光棒单位体积发热散耗的功率，r 为棒横截面内任一半径。
若0r r =的边界条件为)(0r T ，其中)(0r T 是棒表面温度，0r 是棒半径，则2200()()()4Q T r T r r r K =+- (3.2) 在棒的中心处r =0，温度T(0) 200()()4Q T r T r r K =+(3.3) 单位体积产生的热为d 20P Q r L=π (3.4) 式中d P 为棒耗散的全部功率；而d P in =ηP ，in P为泵浦源的输入电功率，η为热耗功率系数，表示棒内发热耗散的功率占电功率的比例，L 为棒长。
棒中心与棒表面的温差为200Q T(0)T(r )4K 4d P r KL-==π (3.5) 棒的表面温度)(0r T 与冷却介质温度、冷却情况以及输入电功率有关，激光棒内产生的热量通过热交换传递给冷却液，因此冷却介质与棒表面之间存在一定的温差，在热平衡条件下，棒内产生的热量应等于冷却介质从棒表面吸收的热量，0F T(r )-T in ηP =Fh[] （3.6） 式中，F 为激光棒与冷却介质接触的表面积（L 0F =2πr ），F T 为冷却介质的温度，h 为冷却介质与棒表面之间的热传导系数。
式（3.2）表明棒内温度)(r T 沿径向呈抛物线分布，中心处温度最高，棒表面温度最低，当r ＝const 处，温度相同，即等温面为同轴圆柱面，见图3-1。
实验报告
佛山科学技术学院
实验报告
课程名称实验项目
专业班级姓名学号
指导教师成绩日期年月日
实验报告内容：一实验目的二实验仪器（仪器名称、型号、参数、编号）三实验原理（原理文字叙述和公式、原理图）四.实验步骤五、实验数据和数据处理六.实验结果七.分析讨论（实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）八.思考题
2 Nd:YAG晶体中Nd3+吸收光谱图
的吸收光谱图我们可以看出，Nd:Y AG在807.5nm处有一强吸收峰。
我们如果选择波
作为泵浦源，就可获得高的输出功率和泵浦效率，这时我们称实现了光谱匹配。
但的输出激光波长受温度的影响，温度变化时，输出激光波长会产生漂移，输出功率也会发生变化。
因此，为了获得稳定的波长，需采用具备精确控温的LD电源，并把
的吸收峰匹配。
３．端面泵浦固体激光器的模式匹配技术。
半导体泵浦激光器
半导体泵浦激光器实验报告一、实验目的：1) 了解激光原理及倍频技术； 2) 了解本实验的基本操作二、实验原理：激光作为一种高亮度，相干性好，高单色性的光，从诞生以来，得到了广泛的应用，由大学物理中光学部分的知识，我们知道当外来光子能量正好为原子能级中激发态，与基态的能级差时，会引起光子的受激辐射，正是在受激辐射的作用下，产生的激光，但这个过程需要泵浦源、谐振腔，由泵浦源产生的微少光子通过光学正反馈的谐振腔，使的微量光子在两个反射镜间往返多次，并放大，形成激光。
本实验采用的是半导体泵浦激光器，光源为LD激光二极管（相干光产生808nm)红外线的激光。
在由两个晶体（NDYVO4和KTP晶体）产生的放大作用再经过输出镜的倍频效应产生的是532nm的绿光（方向性好，相干性好的激光）。
由于本实验所采用的是808nm的红外光源，所以不容易看到实验现象，因此我们使用了HE-NE激光器作为光线的光源，从而调节各个晶体之间的位置关系，使得红外线在里面，经过非线性效应和倍频效应最终产生532nm的绿光。
三、光电检测技术在本实验的应用：1.光学的非线性效应使得808nm的红外线生成1064nm的电磁波；2.由于倍频效应，使得1064nm的电磁波变成532nm的绿光；四、实验过程：①将光屏置于导轨上靠近HE-NE激光光源，使得其所产生的激光通过光屏上的小孔后将光屏沿着远离HE-NE激光光源的方向移动，并调节光源及光屏的上下位置，使得光源所发出的红光沿着导轨方向均能通过光屏上的小孔。
②将NDVO4晶体和ＫＴＰ晶体及输出镜依次放在导轨上，如果此时导轨上的各个部件在同一直线上我们会发现HE－NE激光器所产生的红光依次正通过于光屏NDVO4晶体和ＫＴＰ晶体及输出镜，此时，在调节处于远方的NDVO4晶体，使得光源产生的红外与该晶体的正反射光均通过孔径中心，然后依次调节NDVO4晶体和ＫＴＰ晶体及输出镜，使得它们的正反红光也正通过各自的孔径中心。
实验三 半导体泵浦激光实验
实验三 半导体泵浦激光实验半导体泵浦532nm 绿光激光器由于具有波长短，光子能量高，体积小，效率高，可靠性高，寿命长，在水中传输距离远和对人眼敏感等优点，近几年在光谱技术，激光医学，信息存储，彩色打印，水下通讯等领域展示出极为重要的作用，从而成为各国研究的热点。
半导体泵浦532nm 绿光激光器适用于大学近代物理教学中的非线性光学实验。
本实验以808nm 半导体激光泵浦Nd 3+: YVO 4激光器为研究对象，在激光腔内插入倍频晶体KTP ，产生532nm 倍频光，观察倍频现象、测量倍频效率、相位匹配角等基本参数。
一、实验目的1、 掌握光路调整基本方法，观察横模，测量输出红外光与泵浦能量的关系，斜效率和阈值；2、 测量半导体激光器注入电流和功率输出的变化关系，了解激光原理及倍频等激光技术。
二、实验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。
爱因斯坦从辐射与原子的相互作用的量子论观点出发提出：在平衡条件下，这种相互作用过程有三种，也就是受激吸收，受激辐射和自发辐射。
假定一个原子，其基态能量为E 1，第一激发态的能量为E 2，如图1所示。
如果原子开始处于基态，在没有外界光子入射时，原子的能级状态将保持不变。
如果有一个能量为2121hv E E =-的光子入射，则原子就会吸收这个光子而跃迁到第一激发态。
原子的跃迁必须符合跃迁选择定则，也就是入射光子的能量21hv 等原子的能级间隔21E E -时才能被吸收（为叙述的简单起见，这里假定自发辐射是单色的）。
激发态的寿命很短，在不受外界影响时，它们会自发地返回到基态并发射出光子。
自发辐射与外界作用无关，由于原子的辐射都是自发地，独立地进行的，所以不同原子发射的光子的发射方向和初相位都是随机的，各不相同的，如图2所示。
如果有一个能量为2121hv E E =-的光子入射，则原子就会在这个光子的激励下产生新的光子，即引起受激辐射，如图3所示，受激辐射发射的光子与外来光子的频率、发射方向、偏振态和初相位完全相同。
半导体泵浦固体连续激光器实验原理
半导体泵浦固体连续激光器实验原理一、引言半导体泵浦固体连续激光器（SPCW）是一种基于固态激光器技术的新型激光器。
它由半导体激光器和固体激光介质组成，利用半导体激光器的高功率密度来泵浦固体介质，产生高品质的连续激光输出。
该技术具有高效能、小型化、可靠性高等优点，被广泛应用于医疗、工业加工、通信等领域。
二、SPCW实验原理1. 半导体泵浦原理半导体泵浦是指利用半导体材料产生的电子-空穴对来产生激发态粒子，从而实现泵浦作用的过程。
在SPCW中，采用GaAlAs或InGaAsP等材料制成的半导体激光器作为泵浦源。
这些材料具有较大的能带差和较小的自由载流子寿命，因此可以在低电流下获得高功率密度。
当外加电压超过某个阈值时，半导体中会出现反向注入现象。
即外部电压把载流子注入到半导体中，使电子和空穴在pn结区域发生复合，产生光子。
这些光子会被反射镜反射回来，并在pn结区域内不断增加，最终形成激光束。
2. 固体连续激光器原理固体连续激光器是指利用固体介质（如Nd:YAG晶体）作为放大介质的激光器。
当外界能量（如光或电）被输入到介质中时，它会被吸收并转化为激发态粒子。
这些粒子会不断发生辐射跃迁和自发跃迁，最终产生一束强度足够大的连续激光。
在SPCW中，固体连续激光器是由Nd:YAG晶体构成的。
该晶体具有较高的吸收截面和较长的寿命时间，因此可以实现高效率的泵浦和放大作用。
3. SPCW原理SPCW将半导体泵浦和固态连续激光器相结合，实现了高功率、高效率、稳定性好的连续激光输出。
具体来说，在SPCW中，半导体激光器产生的高功率密度光束被聚焦到Nd:YAG晶体中，从而实现了固态介质的泵浦。
随着泵浦功率的增加，Nd:YAG晶体中激发态粒子的数量也会不断增加。
当激发态粒子达到一定数量时，它们会在晶体中发生辐射跃迁和自发跃迁，从而产生连续激光输出。
四、实验步骤1. 准备工作（1）准备SPCW系统：包括半导体激光器、Nd:YAG晶体、反射镜等。
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半导体泵浦激光原理实验学号：09327085 姓名：曹武班别：光信二班合作人：程昌、谭宇婷实验日期：3-14 组别：B11【实验目的】1、了解与掌握半导体泵浦激光原理及调节光路方法。
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】808nm半导体激光器、半导体激光器可调电源、Nd:YVO4晶体、KTP倍频晶体、输出镜（前腔片）、光功率指示仪【实验原理】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，将保持不变，如果有一个能量为hυ21的光子接近，则它吸收这个光子，处于激发态E2.在此过程中不是所有光子都能被原子吸收，只有当光子能量正好等于原子能级间距E1−E2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、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，并在两个状态的能量差以辐射光子的形式发出去。
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。
泵浦过程使粒子从基态E1抽运到激发态E3，E3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E2。
E2是一个寿命较长的能级，这样处于E2的粒子不断累积，E1上的粒子又由于抽运过程而减少，从而实现E2与E1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。
光的倍频是一种最常用的扩展波段的非线性光学方法。
激光倍频是将频率为ω的光，通过晶体中的非线性作用，产生频率为2ω的光。
当光与物质相互作用时，物质中的原子会因感应而产生电偶极矩。
单位体积内的感应电偶极矩叠加起来，形成电极化强度矢量。
电极化强度产生的极化场发射出次级电磁辐射。
当外加光场的电场强度比物质原子的内场强小得多时，物质感生的电极化强度与外界电场强度成正比。
P=ε0χE在激光没有出现前，当有几种不同频率的光波同时与该物质作用时，各种频率的光都线性独立地反射、折射和散射，满足波的叠加原理，不会产生新的频率。
当外界光场的电场强度足够大时（如激光），物质对光场的响应与场强具有非线性关系：P=αE+βE2+γE3+⋯式中α，β，γ，…均为与物质有关的系数，且逐次减小。
考虑电场的平方项E=E0cosωtP(2)=βE2=βE02cos2ωt=βE022(1+cos2ωt)出现直流项和二倍频项cos2ωt,直流项称为光学整流，当激光以一定角度入射到倍频晶体时，在晶体产生倍频光，产生倍频光的入射角称为匹配角。
倍频光的转换效率为倍频光与基频光的光强比，通过非线性光学理论可以得到：η=I2ωIω∝βL2Iωsin2(Δkl/2)(Δkl/2)式中L为晶体长度，Iω、I2ω分别为入射的基频光、输出的倍频光光强。
在正常色散情况下，倍频光的折射率n2ω总是大于基频光的折射率，所以相位失配，双折射晶体中的o光和e光折射率不同，且e光的折射率随着其传播方向与光轴间夹角的变化而改变，可以利用双折射晶体中o光、e光间的折射率差来补偿介质对不同波长光的正常色散，实现相位匹配。
【实验装置】图4 实验装置示意图实验使用808nm LD泵浦晶体得到1.064μm近红外激光，再利用KTP晶体进行腔内倍频得到0.53μm的绿激光，长度为3x3x1mm掺杂浓度3at% α轴向切割Nd:YVO4晶体作为工作介质，入射到内部的光约95%被吸收，采用ΙΙ类相位匹配2x2x5mmKTP晶体作为倍频晶体，它的通光面同时对1.064μm、0.53μm高透，采用端面泵浦以提高空间耦合效率，用等焦距为3mm的梯度折射率透镜收集808LD激光聚焦成0.1μm的细光束，使光束束腰在Nd:YVO4晶体内部，谐振腔为平凹型，后腔片受热后弯曲。
输出镜用K9玻璃，R为50mm，对808.5，1.604高反，0.53增透。
用632.8nmHe-Ne激光器作为准直光源。
【操作步骤】1、将808nmLD固定在二维调节架，将He-Ne 632.nm红光通过白屏小孔聚到折射率梯度透镜上。
让He-Ne激光和小孔及808nmLD在同一轴线上。
2、将Nd:YVO4晶体安装在二维调节架，将红光通过晶体并将返回的光点通过小孔。
3、将输出镜固定在四维调节架上。
调节输出镜使返回光点通过小孔。
对于有一定曲率的输出镜，会有几个光斑，应区分从球心返回的光斑。
4、在Nd:YVO4晶体和输出镜之间插入KTP晶体，接通电源，调节多圈电位器。
5、产生532nm倍频绿激光。
调节输出镜，LD调节架，使532nm绿光功率最大。
【实验数据记录与分析】表1 光源电流与光功率关系将数据导入Origin8.5，并拟合为平滑曲线如下：20406080100120激光功率P /m W可调电源输出电流I/mA图4 实验测得LD 的PI 特性曲线由激光原理可知：工作物质一定时，LD 输出激光频率与谐振腔长度和激励源强度有关，即输出频率取决于PN 结温度和注入电流大小。
一般半导体激光器的发光特性如图5所示。
可以看出在温度一定时，驱动电流低于阈值电流（门限电流）时，激光器输出功率趋近于零，此即为LD 荧光区；只有当驱动电流高于阈值电流时才能产生激光，即为激光区，在这个区域内，输出功率随电流I 的增大而迅速呈似线性式增大。
输出功率P正向电流I图5 半导体LD 一般PI 特性曲线对比图5，从图4可看出实验测得PI 曲线大致符合理论，一定程度说明数据正确性。
可容易看出实验所用808nmLD 的门限电流大致在70mA 左右。
在激光区的线性拟合度不是很高，尤其在220mA 附近。
这是由于光功率计示数不稳定且波动较大，而且外光源（如台灯，走廊灯等）的影响也较大，但是不改变曲线的整体趋势。
表2激励源电流与532nm 绿色激光光功率关系及转换效率注：η=PP ′×100%由上表数据可看出：随激励电流的增大（或者说LD 光功率增大），532nm 绿激光的转换效率整体上呈增加趋势。
经查阅资料，实验所得转换效率远小于一般LD 泵浦激光器的转换效率。
造成偏低的原因可能有：（1）透镜或出射窗有污渍影响光强输出。
（2）KTP 晶体损坏（实验过程确有遇到晶体损坏，更换KTP 晶体才明显看到绿色激光光功率增强）。
（3）光路调节不够准直，主要器件的光轴不在同一条水平线上。
（4）激光未能在增益介质膜中多次振荡便出射，光强增益放大不足。
（5）光功率计数值显示不稳定，LD 激光输出本身也不十分稳定，测量读数会有一定误差。
再将升序、降序（对电流而言）测得的功率值以激励电流为横坐标，导入Origin8.5，并拟合为平滑曲线如下图：0.200.250.300.350.400.450.500.55绿色激光功率P /m W电源电流I/mA图6 绿色激光（波长为532nm ）的PI 特性曲线由上图可以看出，当激励电流一定时，不管是升序还是降序，测得的绿激光光功率最大值相差甚小，但整体来说，升序测得的数据略大于降序测得的数据。
因为实际实验中升序降序所取电流值一一对应，而降序过程中由于起始激励电源高，散热慢而导致光路系统（器件）温度会略高于升序时的温度。
因为温度的升高会引起某些方向振动模式增益得到加强，某些方向振动模增益得到减弱。
推测：1、降序系统温度偏高，绿光532nm 激光振动模式增益得到削弱所致；2、电流一定的情况下，随着温度升高，半导体激光器LD的阈值电流增大，导致发光功率降低。
【实验总结】本实验大致主要过程步骤为：用波长为808nm的半导体激光光源作为固体增益介质Nd:YVO4晶体的泵浦光源，从而得到波长为1064nm的红外激光，利用He-Ne激光器进行光路准直校准，使激光通过KTP倍频晶体，利用其非线性作用可得波长为532nm的绿色激光，再稍微调整晶体和透镜调节架，使得绿激光光功率为最大值，并测量记录。
最为关键和主要的步骤是光路的准直校准，具体步骤如下：1、将小孔光屏置于轨道上，打开准直He-Ne激光光源。
将光屏从靠近He-Ne光源一端向远端移动，直至准直光能全部透过小孔。
（物镜、输出镜、KTP晶体等独立非固定器件先不放在光轨上）2、将物镜放置在离泵浦光源距离为50mm左右的位置（物镜靠LD侧贴膜Nd:YVO4实为增益介质）。
打开泵浦光源（实验设置为300mA输出电流），观察光斑是否在物镜正中心，注意中心光斑应为白色或亮黄色，区别于其他的红色反射光点。
可调节物镜四维调节架旋钮使最亮光点严格在透镜中心。
固定物镜关闭LD光源并再打开准直光源，细调物镜使激光反射点与光阑中心重合。
实际实验中反射光点并未能完全与小孔重合。
3、将输出镜放上轨道，打开准直光源进行校准。
根据光点随输出镜旋钮扭动方向的移动，判断物镜与输出镜是否严格平行。
关闭He-Ne准直光源。
4、将倍频晶体KTP放上轨道，尽量靠近物镜（增益介质），也用He-Ne光源进行准直调节。
5、关闭准直光源，打开LD泵浦光源，在输出镜与小孔间放上滤光片（滤红外）；旋动KTP晶体直至出现绿色激光。
细调KTP、输出镜等的调节架可使绿激光功率尽可能达到最大值。
实际实验中调节良久，测量并读取得到了如表2中的数据。
为了方便可以全程打开着准直He-Ne激光器，在不需要它的时候只需要在其出射端轨道上加遮挡屏即可。