LPT-11 Serie-experimenten met een halfgeleiderlaser

Beschrijving

Een laser bestaat doorgaans uit drie onderdelen.
(1) Laserwerkmedium
Voor het opwekken van laserlicht is het belangrijk een geschikt werkmedium te kiezen, zoals een gas, vloeistof, vaste stof of halfgeleider. In een dergelijk medium kan de inversie van het aantal deeltjes plaatsvinden, wat een noodzakelijke voorwaarde is voor het verkrijgen van laserlicht. Het bestaan ​​van metastabiele energieniveaus is uiteraard zeer gunstig voor het realiseren van deze inversie. Momenteel bestaan ​​er bijna 1000 verschillende werkmedia, waarmee laserlicht met een breed golflengtebereik kan worden opgewekt, van VUV tot ver infrarood.
(2) Stimulansbron
Om de omkering van het aantal deeltjes in het werkmedium te bewerkstelligen, is het noodzakelijk om bepaalde methoden te gebruiken om het atomaire systeem aan te slaan en zo het aantal deeltjes in het bovenste energieniveau te verhogen. Over het algemeen kan een gasontlading worden gebruikt om diëlektrische atomen aan te slaan met elektronen met kinetische energie, wat elektrische excitatie wordt genoemd; een gepulseerde lichtbron kan ook worden gebruikt om het werkmedium te bestralen, wat optische excitatie wordt genoemd; thermische excitatie, chemische excitatie, enzovoort. Verschillende excitatiemethoden worden aangeduid als pompen of pulseren. Om een ​​continue laseroutput te verkrijgen, is het noodzakelijk om continu te pompen, zodat het aantal deeltjes in het bovenste energieniveau groter blijft dan dat in het onderste energieniveau.
(3) Resonantieholte
Met geschikt werkmateriaal en een geschikte excitatiebron kan de deeltjesaantalomkering worden gerealiseerd, maar de intensiteit van de opgewekte straling is erg zwak, waardoor het in de praktijk niet toepasbaar is. Daarom bedacht men het gebruik van een optische resonator voor versterking. Een zogenaamde optische resonator bestaat in feite uit twee spiegels met een hoge reflectiviteit die tegenover elkaar aan weerszijden van de laser zijn geplaatst. De ene spiegel reflecteert bijna volledig, de andere reflecteert grotendeels en laat een klein beetje door, waardoor de laser door de spiegel kan worden uitgezonden. Het licht dat terugkaatst naar het werkmedium wekt voortdurend nieuwe opgewekte straling op, waardoor het licht wordt versterkt. Het licht oscilleert dus heen en weer in de resonator, wat een kettingreactie veroorzaakt die als een lawine wordt versterkt en een sterke laseroutput produceert aan één uiteinde van de gedeeltelijk reflecterende spiegel.

Experimenten

1. Karakterisering van het uitgangsvermogen van een halfgeleiderlaser

2. Divergente hoekmeting van een halfgeleiderlaser

3. Meting van de polarisatiegraad van een halfgeleiderlaser

4. Spectrale karakterisering van een halfgeleiderlaser

Specificaties