반도체 레이저에 대한 LPT-11 직렬 실험

설명

레이저는 일반적으로 세 부분으로 구성됩니다.
(1) 레이저 작동 매체
레이저를 생성하려면 기체, 액체, 고체 또는 반도체와 같은 적절한 작동 매질을 선택해야 합니다. 이러한 매질에서는 입자 수의 반전이 실현될 수 있으며, 이는 레이저를 얻기 위한 필수 조건입니다. 준안정 에너지 준위의 존재는 입자 수 반전 실현에 매우 유리합니다. 현재 약 1,000가지 종류의 작동 매질이 있으며, 이를 통해 극자외선(VUV)에서 원적외선에 이르는 광범위한 레이저 파장을 생성할 수 있습니다.
(2) 인센티브 출처
작동 매질에서 입자 수의 역전을 일으키기 위해서는 특정 방법을 사용하여 원자계를 여기시켜 상위 에너지 준위의 입자 수를 증가시켜야 합니다. 일반적으로 기체 방전을 이용하여 운동 에너지를 가진 전자로 유전체 원자를 여기시키는 것을 전기적 여기라고 하며, 펄스 광원을 사용하여 작동 매질에 빛을 조사하는 것을 광학적 여기라고 합니다. 또한 열 여기, 화학적 여기 등 다양한 여기 방법이 있으며, 이러한 다양한 여기 방법은 펌프 또는 펌핑으로 나타낼 수 있습니다. 레이저 출력을 연속적으로 얻기 위해서는 상위 에너지 준위의 입자 수가 하위 에너지 준위의 입자 수보다 많도록 지속적으로 펌핑해야 합니다.
(3) 공명 공동
적절한 작동 물질과 여기원을 사용하면 입자 수의 역전을 실현할 수 있지만, 유도 복사의 강도가 매우 약하여 실제 적용이 어렵습니다. 따라서 광학 공진기를 사용하여 증폭하는 방법을 고안했습니다. 소위 광학 공진기란 실제로 레이저의 양 끝에 높은 반사율을 가진 두 개의 거울을 마주 보게 설치한 것입니다. 하나는 거의 전반사되고, 다른 하나는 대부분 반사되고 일부는 투과되어 레이저가 거울을 통과할 수 있습니다. 작동 매질로 반사되어 돌아온 빛은 계속해서 새로운 유도 복사를 유도하고, 이 빛은 증폭됩니다. 따라서 빛은 공진기 내부에서 앞뒤로 진동하며 연쇄 반응을 일으켜 눈사태처럼 증폭되고, 부분 반사 거울의 한쪽 끝에서 강력한 레이저 출력을 생성합니다.

실험

1. 반도체 레이저의 출력 전력 특성 분석

2. 반도체 레이저의 발산각 측정

3. 반도체 레이저의 편광도 측정

4. 반도체 레이저의 스펙트럼 특성 분석

명세서