NA:YAG激光器调腔实验 大连民族学院物理与材料学院.

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1 NA:YAG激光器调腔实验 大连民族学院物理与材料学院

2 【实验目的 Experimental Purpose】
掌握固体激光器的装配和调试方法； 熟悉脉冲固体激光器的主要性能； 学会选取最佳输出耦合条件。 了解激光阈值的概念，学会测量阈值

3 【实验原理 Experimental Principle】
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。

4 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

5 激光器的组成 结构图 实物图

6 4F3/2→4I11/2容易实现粒子数的反转，激光跃迁时谱线为1.064μm

7 YAG固体激光器结构 工作物质 激光谐振腔 泵浦系统 氙灯光激发YAG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 ； 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 4/18/ Changsha University

8 【实验仪器 Experimental Device】
YAG晶体 前腔镜和后腔镜 激光电源：（含电源、Q开关、手动快门） 水箱 导轨、滑块和支架 辅助激光器 能量计 光阑

9 【实验步骤 Experimental Step】
检查所有电缆，插上电源，确定水泵及其控制线连接完好。 调整He-Ne激光器俯仰使其水平。 使He-Ne激光通过激光棒两个端面中心。反射光斑靠近出光口。 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。 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。

10 6.打开激光电源的钥匙开关，检查水冷系统工作是否正常。
7.按下预燃开关，电源电压调至700V 8.用感光相纸在输出镜后接光斑，按快门。 9.若无激光输出，需再微调前腔镜和后腔镜（微调！） 10.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。

11 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。
减小电压至激光器刚能出光，此时的泵浦能量为阈值能量。 激光器输出输入曲线的测定： 改变激光电压，分别测500V、600V、700V、800V和900V时的输出能量值，每个电压处测3次并取平均值。 绘出激光器的输入电压－输出能量曲线 。

12 注意事项 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1064nm激光的防护眼镜。
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。 严禁用手直接触摸氙灯电极以及激光电源的输出线，以免触及高压放电回路造成人身伤害。