半导体激光器、固体激光器、能级跃迁、激光谐振腔、阈值、功-功转换效率、激光谱线
GCS-DDPS可见光多波长固体激光器实验
三价镨离子（Pr3+）在可见光波段存在丰富的跃迁，利用蓝光泵浦，掺镨材料可以实现蓝色、绿色、橙色、红色、深红色的下转换激光输出。与采用光学非线性过程如倍频、和频等间接方式相比，利用下转换直接获得可见光激光的方式避免了非线性光学晶体的使用，其激光器结构可以更紧凑、转换效率更高、光束质量更好。
本实验系统以Pr:YLF晶体为激光工作物质，444nm蓝光LD激光为泵浦源，构建出了可多个波长下转换出射的激光谐振腔。通过本实验系统，使用者可以操作并了解到Pr:YLF晶体对蓝光泵浦的吸收及发射过程，不同波长谐振腔构建调整过程，出射多个谱线激光参数的测量过程。
 |
激光显示应用实物图
♦ 知识点
半导体激光器、固体激光器、能级跃迁、激光谐振腔、阈值、功-功转换效率、激光谱线
♦ 涉及课程
激光原理与技术、光电子学、晶体物理
♦ 实验内容
• 蓝光半导体激光器输出I-P曲线测量
• 蓝光半导体激光器输出光谱特性测量及分析
• Pr:YLF晶体泵浦光吸收特性测量及分析
• Pr:YLF晶体发射谱分布识别及验证
• 红光639nm激光谐振腔调节及输出参数测量
• 橙光607nm激光谐振腔调节及输出参数测量
• 深红光721nm激光谐振腔调节及输出参数测量
♦ 实验原理及示意图
本实验系统采用蓝光444nm半导体激光器为泵浦光源，光束整形输出后再通过透镜耦合，以端面泵浦的方式聚焦注入Pr:YLF激光晶体。激光谐振腔采用平凹形式，分别下转换输出639nm、605nm、721nm波长激光。在本实验系统中，做为激光三要素的“泵浦源”、“激光工作物质”、“谐振腔”，各自功能、参数清晰明确，又互相制约影响，通过一系列实验内容的设置，可充分学习了解固体激光产生的原理及掺杂特殊稀土离子的激光工作物质中能级跃迁及多条谱线谐振出射的特性。
 |
泵浦激光输出参数测量
 |
激光晶体吸收特性研究
 |
激光谐振输出参数测量
♦ 实验效果图
 |
 |
 |
 |
♦ 技术指标
• 多波长固体激光器可输出激光波长：639nm，607nm，721nm；
• 半导体泵浦源组件：λ = 444 ± 2nm，P ≥ 3W，TEC温控，光束整形输出，电源工作电流连续可调；
• 激光晶体组件：Pr:YLF晶体，3×3×6mm，双面镀可见光宽带增透，铜制散热卡具，铟铂软层包裹填充五维精密微调；
• 耦合聚焦镜组件：保护边框安装，f75mm，可见光宽带增透，二维可调；
• 激光输入镜组件：保护边框安装，平面高反镜，依次对应639nm、607nm、721nm高反，四维可调；
• 激光输出镜组件：保护边框安装，平凹部分反射镜，满足对应639nm、607nm、721nm部分反射，五维可调；
• 激光滤色镜组件：保护边框安装，长波光束高反，短波光束高透，五维可调；
• 全波长激光功率计：液晶显示，波长范围200nm-25μm，量程1mw-10W，通光孔径20mm，可以设置量程、波长等参数，通信端口usb2.0；；
• 光轴指示激光组件：中心波长660nm，点状光斑出射，四维可调；
• 数字式光谱仪：测量光谱范围350-1000nm，分辨率1.1nm，USB2.0数字通信，光纤接口SMA905，增益可调；
• 导光光纤：SMA905接口，芯径300μm，长度1m；
• 掀盖式激光安全防护机箱：外形尺寸760×450×300mm，外表面白色烤漆美观处理，内表面黑色吸光漆面处理，一体式底座板牢固稳定，提供25mm间距标准M6螺孔阵列，方便安装固定内部光路系统；
♦ 设备成套性
蓝光半导体泵源组件、半导体激光电源、Pr:YLF晶体组件、耦合聚焦镜组件、激光输入镜及输出镜组合、激光滤色镜组件、激光功率指示器、数字光谱仪、导光光纤、光轴指示激光组件、掀盖式激光安全防护机箱
♦ 必备设备
计算机
♦ 选配清单
光学清洁箱、光学储存干燥箱、实验设备展板
♦ 建议课时
5课时
联系我们了解更多产品信息~
