激光器及系列实验-大连民族大学

1、 NA:YAGNA:YAG激光器调腔实验激光器调腔实验大连民族学院物理与材料学院大连民族学院物理与材料学院l掌握固体激光器的装配和调试方法；掌握固体激光器的装配和调试方法；l熟悉脉冲固体激光器的主要性能；熟悉脉冲固体激光器的主要性能；l学会选取最佳输出耦合条件。学会选取最佳输出耦合条件。l了解激光阈值的概念，学会测量阈值了解激光阈值的概念，学会测量阈值 激光(Laser)，原意是受激辐射放大所产生的光，它是英文（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的缩写，激光科学从它的孕育到初创和发展，凝聚了众多科学家的创造智慧，其中

2、美国物理学家C.H.Townes和A.L.Schawlow所做的开创性工作尤为突出,他们量子电子学领域中的基础研究，导致了微波激射器和激光器的发明。 激光器的组成通常由三部分 1.工作物质 2.谐振腔 3.泵浦源结构图实物图4F3/24I11/2容易实现粒子数的反转，激光跃迁时谱线为容易实现粒子数的反转，激光跃迁时谱线为1.064m11/11/202111/11/2021 Changsha University Changsha University 7 7YAG固体激光器结构固体激光器结构工作物质工作物质激光谐振腔激光谐振腔泵浦系统泵浦系统氙灯光激发氙灯光激发YAGYAG晶体，粒子数反转分布

3、，产生受激辐射；晶体，粒子数反转分布，产生受激辐射； 产生的光子在激光器谐振腔的作用下往返得到放大产生的光子在激光器谐振腔的作用下往返得到放大 ；当腔内增益能够补偿损耗时当腔内增益能够补偿损耗时 ，可以形成激光振荡；即阈值条件，可以形成激光振荡；即阈值条件 YAGYAG晶体晶体前腔镜和后腔镜前腔镜和后腔镜激光电源：（含电源、激光电源：（含电源、Q Q开关、手动快门）开关、手动快门）水箱水箱导轨、滑块和支架导轨、滑块和支架辅助激光器辅助激光器能量计能量计光阑光阑1. 检查所有电缆，插上电源，确定水泵及其控检查所有电缆，插上电源，确定水泵及其控制线连接完好。制线连接完好。2. 调整调整He-Ne激

4、光器俯仰使其水平。激光器俯仰使其水平。3. 使使He-Ne激光通过激光棒两个端面中心。反激光通过激光棒两个端面中心。反射光斑靠近出光口。射光斑靠近出光口。4. 将前腔镜放在导轨上，调整使激光通过中心，将前腔镜放在导轨上，调整使激光通过中心，调俯仰使光斑重合。调俯仰使光斑重合。5. 将后腔镜放在导轨上，调整使激光通过中心，将后腔镜放在导轨上，调整使激光通过中心，调俯仰使光斑重合。调俯仰使光斑重合。6.6.打开激光电源的钥匙开关，检查水冷系统打开激光电源的钥匙开关，检查水冷系统工作是否正常。工作是否正常。7.7.按下预燃开关，电源电压调至按下预燃开关，电源电压调至700V 700V 8.8.用感光

5、相纸在输出镜后接光斑，按快门。用感光相纸在输出镜后接光斑，按快门。9.9.若无激光输出，需再微调前腔镜和后腔镜若无激光输出，需再微调前腔镜和后腔镜（微调！）（微调！）10.10.在激光器输出激光后，继续微调前腔镜和在激光器输出激光后，继续微调前腔镜和后腔镜，直到打出的光斑均匀、圆整。后腔镜，直到打出的光斑均匀、圆整。11.11. 在激光器输出端放激光能量计，调整能量计位在激光器输出端放激光能量计，调整能量计位置使输出能量最大。置使输出能量最大。12.12. 减小电压至激光器刚能出光，此时的泵浦能量减小电压至激光器刚能出光，此时的泵浦能量为阈值能量。为阈值能量。 13.13. 激光器输出输入曲线

6、的测定：激光器输出输入曲线的测定： 改变激光电压，分别测改变激光电压，分别测500V500V、600V600V、700V700V、800V800V和和900V900V时的输出能量值，每个电压处测时的输出能量值，每个电压处测3 3次次并取平均值。并取平均值。 绘出激光器的输入电压输出能量曲线绘出激光器的输入电压输出能量曲线 。 本实验输出的激光为高峰值功率脉冲激光，本实验输出的激光为高峰值功率脉冲激光，做本实验前必须佩戴防护做本实验前必须佩戴防护1064nm激光的激光的防护眼镜。防护眼镜。 任何情况下严禁直视激光光路或直视激光任何情况下严禁直视激光光路或直视激光器的反射光路，以免激光损伤人眼。器的反