LPT-11 Esperimenti in serie sul laser a semiconduttore

Descrizione

Il laser è generalmente costituito da tre parti
(1) Mezzo di lavoro laser
Per generare un laser è necessario scegliere il mezzo di lavoro appropriato, che può essere un gas, un liquido, un solido o un semiconduttore. In questo tipo di mezzo, è possibile realizzare l'inversione del numero di particelle, condizione necessaria per ottenere un laser. Ovviamente, l'esistenza di livelli energetici metastabili è molto vantaggiosa per la realizzazione dell'inversione del numero. Attualmente, esistono quasi 1000 tipi di mezzi di lavoro, in grado di produrre un'ampia gamma di lunghezze d'onda laser, dall'ultravioletto estremo (VUV) all'infrarosso lontano.
(2) Fonte di incentivi
Per invertire il numero di particelle presenti nel mezzo di lavoro, è necessario utilizzare determinati metodi per eccitare il sistema atomico e aumentare il numero di particelle nel livello superiore. In generale, si può utilizzare una scarica di gas per eccitare gli atomi dielettrici mediante elettroni con energia cinetica, un processo chiamato eccitazione elettrica; si può anche utilizzare una sorgente luminosa pulsata per irradiare il mezzo di lavoro, un processo chiamato eccitazione ottica; si possono utilizzare anche l'eccitazione termica, l'eccitazione chimica, ecc. I vari metodi di eccitazione sono rappresentati come pompaggio o pompaggio. Per ottenere un'emissione laser continua, è necessario pompare continuamente per mantenere il numero di particelle nel livello superiore maggiore di quello nel livello inferiore.
(3) cavità risonante
Con un materiale di lavoro e una sorgente di eccitazione adeguati, è possibile realizzare l'inversione del numero di particelle, ma l'intensità della radiazione stimolata è molto debole, quindi non è applicabile nella pratica. Per questo motivo si è pensato di utilizzare un risonatore ottico per amplificare il segnale. Il cosiddetto risonatore ottico è in realtà costituito da due specchi ad alta riflettività installati uno di fronte all'altro alle due estremità del laser. Uno specchio riflette quasi completamente il segnale, l'altro lo riflette prevalentemente e lo trasmette solo in minima parte, permettendo così al laser di attraversarlo. La luce riflessa verso il mezzo di lavoro continua a indurre nuova radiazione stimolata, amplificandola. Di conseguenza, la luce oscilla avanti e indietro all'interno del risonatore, innescando una reazione a catena che viene amplificata come una valanga, producendo un forte segnale laser in uscita da un'estremità dello specchio a riflessione parziale.

Esperimenti

1. Caratterizzazione della potenza di uscita del laser a semiconduttore

2. Misurazione dell'angolo divergente del laser a semiconduttore

3. Misurazione del grado di polarizzazione del laser a semiconduttore

4. Caratterizzazione spettrale del laser a semiconduttore

Schemi