LPT-11半導体レーザーに関する連続実験

説明

レーザーは一般的に3つの部分から構成される
（１）レーザー作動媒体
レーザー発生には、気体、液体、固体、半導体など、適切な作動媒体を選択する必要があります。このような媒体では、粒子数の反転が実現可能であり、これはレーザーを得るための必要条件です。明らかに、準安定エネルギー準位の存在は、粒子数の反転を実現する上で非常に有利です。現在、真空紫外域から遠赤外線域まで幅広い波長のレーザーを生成できる作動媒体は、約1000種類に及びます。
（２）インセンティブの源泉
作動媒体中に粒子数の反転を生じさせるためには、原子系を励起して上準位の粒子数を増加させる特定の方法を用いる必要がある。一般に、運動エネルギーを持つ電子によって誘電体原子を励起するためにガス放電を用いることができ、これは電気励起と呼ばれる。また、作動媒体にパルス光を照射することもでき、これは光励起と呼ばれる。熱励起、化学励起など、さまざまな励起方法がポンプまたはポンピングとして視覚化される。レーザー出力を連続的に得るためには、上準位の粒子数が下準位の粒子数よりも多い状態を維持するために、連続的にポンピングする必要がある。
（３）共振空洞
適切な作動材料と励起光源があれば、粒子数の反転は実現できますが、誘導放射の強度が非常に弱いため、実用化には至りません。そこで、光共振器を用いて増幅することを考えました。いわゆる光共振器とは、実際にはレーザーの両端に面と向かって設置された、反射率の高い2枚の鏡のことです。片方はほぼ全反射、もう片方は大部分が反射され、わずかに透過するため、レーザーは鏡を通して放射されます。作動媒体に反射された光は、新たな誘導放射を誘起し続け、光が増幅されます。したがって、光は共振器内で往復振動し、連鎖反応を引き起こし、雪崩のように増幅されて、部分反射鏡の一方の端から強力なレーザー出力が得られます。

実験

1. 半導体レーザーの出力特性

2. 半導体レーザーの発散角測定

3. 半導体レーザーの偏光度測定

4. 半導体レーザーのスペクトル特性

仕様