Твердотельный лазер с диодной накачкой CA-1230 является универсальным лазерным источником, предназначенным для обучения, но также может использоваться в исследовательских приложениях. Система со всеми вариантами расширения (от CA-1231 до CA-1234) является самой гибкой системой DPSS на рынке. С его семью режимами работы он предлагает множество возможностей для экспериментов в области диодных и DPSS-лазеров и нелинейной оптики.

Образовательные цели исследования

• Свойства лазерных диодов
• Оптическая накачка диодным лазером
• Спектральные свойства активной среды
• затухание флуоресценции и время жизни возбужденного состояния
• Оптимизация выходной мощности путем выравнивания резонатора
• Свойства режима поперечного резонатора (TEM00 и выше)
• Критерий стабильности работы лазера и оптимизация полости
• Лазерная шиповка, пороговая и угловая эффективность
• Генерация второй гармоники с повышением частоты
• Генерация коротких импульсов с помощью активной и пассивной модуляции добротности
• Характеристика генерации импульса: порог, форма импульса, длительность и энергия
• В отличие от внутриполостной генерации второй гармоники в непрерывном и импульсном режимах
• Выходная мощность с изменением выходной связи
• Минимальное лазерное пороговое исследование
• Сравнение Nd: YAG и Nd: YVO4 в качестве активных сред 

Режимы работы

Установленные на оптической рейке, все компоненты могут быть установлены и заменены в короткие сроки. Поэтому переключение между следующими семью режимами работы является быстрым и простым:

• Диодный лазер при 808 нм
• DPSS лазер @ 1064 нм в непрерывном режиме
• Лазер DPSS @ 1064 нм в режиме активной модуляции добротности
• Лазер DPSS @ 1064 нм в режиме пассивной модуляции добротности
• внутрирезонаторная частота удвоенного непрерывного DPSS-лазера при 532 нм
• внутрирезонаторный DPSS-лазер с удвоенной частотой удвоения добротности @ 532 нм
• дополнительный резонатор с удвоенной частотой добротности лазера DPSS @ 532 нм

В комплекте используется лазерный диод мощностью 450 мВт со встроенным TE-охладителем и термистором для контроля температуры лазера. Все компоненты для установки полного Nd: YAG-лазера с лазерной диодной накачкой и необходимой оптикой, такой как кристалл, зеркала, линзы и коллиматоры, включены. Все оптические элементы, включая удвоение частоты и кристалл с q-переключателем, смонтированы в специальной опто-механике для быстрой установки и юстировки. Предусмотренный универсальный электронный контроллер содержит регулятор температуры лазерного диода и тока инжекции, встроенный генератор функций для модуляции тока лазерного диода и усилитель фотодиода, преобразующий световые сигналы для измерений, которые должны быть выполнены.

Настройка и компоненты базового комплекта

Комплект лазера с диодной накачкой Nd: YAG включает в себя:

1 плоский рельс 500 мм со шкалой

2 Лазерный диод 450 мВт с термоэлектрическим охлаждением в держателе регулировки X-Y на держателе

3 Управляемый микропроцессором лазерный диод LDS 1200 с термоэлектрическим контроллером, встроенной модуляцией тока и фотодиодным усилителем сигнала

4 Насосная диодно-лучевая оптика в держателе на держателе

5 Диодно-лучевая фокусирующая оптика накачки в держателе на держателе

6 Кристалл Nd: YAG с креплением в регулировочном держателе на держателе, по желанию доступен кристалл Nd: YVO4

7 Лазерное выходное зеркало (R = 98%) с креплением в регулировочном держателе на держателе

8 Держатель фильтра для трех фильтрующих пластин на держателе с фильтром RG1000

9 Si-PIN фотоприемник, спектральный диапазон 400 нм - 1100 нм в держателе на держателе с мишенью регулировки

10 Комплект из трех кабелей BNC (не показаны)

11 Инфракрасный преобразователь 800 - 1600 нм (не показан)

12 Комплект для чистки оптики

13 Полное руководство пользователя (не показано)

Измерения и обработка

Некоторые из возможных измерений представлены в следующем списке:

• Выходная мощность лазерного диода в зависимости от тока

Относительная выходная мощность лазерного диода, используемого для оптической накачки, может быть измерена в зависимости от тока инжекции. Оцениваются такие параметры, как лазерный порог и эффективность наклона.

• Спектр поглощения / флуоресценции Nd: YAG

Измерен спектр поглощения кристалла Nd: YAG в зависимости от температуры лазерного диода. Используя известные линии поглощения Nd: YAG, измеряют интенсивность проходящего света или интенсивность флуоресценции кристалла. Изменяя температуру лазерного диода, его длина волны излучения сканируется.

• Зависимость тока инжекции от длины волны

Увеличение длины волны, пропорциональной увеличению мощности, характерно для лазерных диодов. Чтобы компенсировать это поведение, необходимо варьировать его температуру. Работа на постоянной длине волны осуществляется посредством работы при минимуме поглощения (то есть максимальной передаче) и оптимизации температуры и тока для максимальной передачи.

• Измерение времени жизни флуоресцентного света

Уровень 4F3 / 2 является начальным уровнем для излучения при 1064 нм. Выявлено время жизни флуоресценции кристалла Nd: YAG с накачкой лазерным диодом. Ток диода модулируется TTL и измеряется кривая затухания флуоресценции.

• Демонстрация лазерного пика

Показано пиковое лазерное излучение в результате включения лазера. Работая близко к лазерному порогу и в режиме прямоугольной модуляции, эффект всплеска и его затухания отчетливо наблюдается.

• Выходная мощность лазера Nd: YAG в зависимости от мощности накачки

Используя режим треугольной модуляции тока диода накачки, мощность лазера Nd: YAG может быть представлена как функция мощности диода накачки. Определены такие параметры, как лазерный порог и эффективность лазерного наклона. Варьируя длину лазерного резонатора, эти параметры могут быть оценены относительно диапазона стабильности резонатора.