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F-YAG3080灯泵调Q YAG激光器综合实验

F-YAG3080灯泵调Q YAG激光器综合实验

实验目的:

  • 氙灯泵浦
  1. 了解固体激光器常用的泵浦光源;
  2. 了解氙灯的放电过程,辐射光谱及电光转换效率;
  3. 了解氙灯的技术参数及工作寿命;
  4. 了解氙灯的预燃及储能放电回路。
  • 光学谐振腔
  1.   了解光学谐振腔的稳定性评价及判据;
  2.  了解稳定腔与高斯光束的关系;
  3. 了解等效共焦腔的设计原理和方法;
  4. 了解高斯光束远场发散角的测试方法;
  5. 了解三种典型腔型,平-凹(稳定)、平-平(界稳)、平-凸(非稳)中激光运转的特点和设计思想;
  6. 学习光学谐振腔的安装和调试方法;
  7. 学习激光束参数的基本检测方法。
  • 调Q技术                             
  1. 了解调Q技术的基本原理和实现方法;
  2. 了解电光调Q的工作原理、结构、运转程序及激光输出特性;
  3. 了解被动调Q(可饱和吸收)的工作原理及激光输出特性。
  • 倍频技术
  1. 了解介质(晶体)非线性极化效应,非线性系数。
  2. 了解二次谐波的产生方式,折射率匹配(角度匹配)
  3. 了解耦合波方程,及影响倍频效率的各因素
  4. 学习倍频工作的调制方法
 实验内容:
  • 利用光纤光谱仪记录测量不同放电电压工作的氙灯发射谱
  • 用电流互感器和Pin光电探测器测量放电电流波形和灯光放电波形,求出峰值电流IN和灯光脉宽Th
  • 分别测试平-凹腔、平-平腔和平-凸腔的注入和输出能量曲线。
  • 在某一能量(700V)测三种腔的远场发散角
  • 用透镜补偿方法测平-凸非稳腔的共轭像点的位置(在测远场发散角时测试)

调Q实验

  • 电光调Q调节和操作:(1)静态—即KD*P电光晶体上不施加电压,调节光学谐振腔,使静态出光。(2)关门—给KD*P电光晶体施加电压3600V,但没有退压信号,此时调节电光晶体,以达到关门目的。(3)动态—即KD*P电光晶体上施加电压,又有退压信号,再调节触发延时,寻找最佳动态输出(激光输出能量大且脉冲短)。
  • 在三种注入(500V、600V、700V)情况下,做调Q激光实验,并测量激光能量和脉冲宽度。
  • +4:YAG调Q实验,选择两种Cr+4晶体(T0=35%,T0=20%),分别测激光输出能量随注入(工作电压)的变化,测平区宽度、测脉冲宽度及脉冲间隔。

倍频实验

  • 在电光调Q工作状态调解倍频晶体绕轴角,方位角达到较好的相位匹配
  • 在不同基频能量下,测倍频效率(同时测脉冲宽度)
  • 激光输出波长:1064nm532nm。
  • 激光输出能量:200mJ(静态),100mJ(动态)。
  • 激光工作方式:重复频率1Hz,2Hz,3Hz,4Hz。
  • 调Q方式:KD*P电光调Q,Cr+4,YAG可饱和吸收调Q。
  • 倍频工作:KTP倍频。
一个传统的YAG激光器,技术成熟,适合科研应用和二次开发。
系统结构分两部分,激光器和电源水冷,电源水冷,电源水冷合为一体,箱式结构,有脚轮,风冷散热,不锈钢散热器,专用快接插头与激光器连接。
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