半导体泵浦固体激光器

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 13光源与照明1班姓名冯远博学号 2013244101 指导教师谢嘉宁成绩日期2015 年6月12日

图 3 Nd:YAG晶体中Nd3+吸收光谱图

激光器性能的重要器件。为了获得高效率的激光输出，在一定运转方式下选择合适的激光晶体是非常重要的。目前已经有上百种晶体作为增益介质实现了连续波和脉冲激光运）作为激活粒子的钕激光器是使用最广泛的激光器。其中，以

离子的掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG），由于具有量子效率高、

容易生长等的优点，成为目前应用最广泛的

3所示。

的吸收光谱图我们可以看出，Nd:YAG在807.5nm处有一强吸收峰。我们如果选择波长

重频；计算不同功率下的峰值功率，对不同功率下的输出脉冲进行对比，并作简要分析。 ４．半导体泵浦固体激光器倍频实验

实验装置图

Nd:YAG

输出镜准直器

≈80mm

KTP

LD

耦合系统电源

TEC 和

散热片

≈20mm ≈15mm

图 7 倍频实验装置图

将输出镜换为短波通输出镜，微调调整架使其反射光点在准直器中心。打开LD 电源，取工作电流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；

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；

四、注意事项

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。

3. 不要自行拆装LD 电源。电源如果出现问题，请与产家联系。同时，LD 电源的控制温度已经

设定，对应于LD 的最佳泵浦波长，请不要自行更改。

4. LD 、耦合系统、激光晶体，两两滑块之间距离大约为32mm 、8mm ，经调整好以后最好不要

随意变动，以免影响实验使用。

5. 准直好光路后需用遮挡物（如功率计或硬纸片）挡住准直器，避免准直器被输出的红外激光打

坏。

6. 实验过程避免双眼直视激光光路。人眼不要与光路处与同一高度，最好能带上激光防护镜操作。

五、实验数据

半导体： 1064nm

六、实验结果

七、分析讨论

1.误差分析

1）测量功率P和电流I关系时，功率P时常变动，这是静电、杂光、环境嘈杂和桌面不平整或有振动的干扰引起的问题，实验时应注意不要大声说话，尽量不要开关灯源，不要随意走动。

2）在观察有化学药水涂抹的光片上是否出现1064nm的远红外光时，可能会出现两个点或一条线，这时应注意调节透镜上的螺丝，尽量让下一组实验成员不必费尽心力再次调节，最后在光片上应出现一个闪亮的红点。

2.注意事项

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。

3）. 不要自行拆装LD电源。电源如果出现问题，请与产家联系。同时，LD电源的控制温度已经设定，对应于LD的最佳泵浦波长，请不要自行更改。

4）. LD、耦合系统、激光晶体，两两滑块之间距离大约为32mm、8mm，经调整好以后最好不要随意变动，以免影响实验使用。

5）. 准直好光路后需用遮挡物（如功率计或硬纸片）挡住准直器，避免准直器被输出的红外激光打坏。

6）. 实验过程避免双眼直视激光光路。人眼不要与光路处与同一高度，最好能带上激光防护镜操作。

八、思考题

１．什么是半导体泵浦固体激光器中的光谱匹配和模式匹配？

答：光谱匹配指泵浦光光谱与激光介质吸收谱吻合，比如掺钕介质吸收峰在808nm附近。

模式匹配是指泵浦光斑整形后尺寸与激光谐振腔基模振荡光斑尺寸接近。