固体激光原理与技术综合实验 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
本实验的目的是了解并掌握半导体泵浦固体激光器的工作原理、构成和调试技术,以及调 Q、倍频等激光技术的原理和应用
实验一 半导体泵浦光源特性测量实验 【实验目的】 1.掌握半导体泵浦激光器的原理 2.掌握半导体泵浦激光器的使用方法 【实验仪器】 半导体泵浦激光器、激光功率计、机械调整部件 【实验原理】 上世纪 80年代起,生长半导体激光器(LD)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,如下:(图 1) 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
间接耦合:指先将半导体激光器输出的光束进行准直、整形,再进行端面泵浦
本实验采用间接耦合方式,间接耦合常见的方法有三种,如下: a 组合透镜系统耦合:用球面透镜组合或者柱面透镜组合进行耦合