激光器的结构
一、 仪器规格与配置
l 连续输出功率：30mW
l 调制频率：0－100kHz Q开关超声波频率：70MHz
l 配置：激光头、激光器驱动器、Q开关驱动器
二、 教学实验内容：
l 连续绿激光实验：
l 谐振腔调整；横模观察；输出功率及其稳定性测量；纵模测试；
l 脉冲绿激光器实验：
l 谐振腔调整；横模观察；激光脉冲频率和宽度测量；平均功率、峰值功率、脉冲能量及其稳定性测量；最佳工作条件的确定；
l 连续和脉冲激光倍频效率的比较
l 喇曼衍射实验：衍射光斑、衍射角、衍射效率。
l 声光Q开关实验
l 超声载波、调制信号和已调制超声载波测量（波形、频率⊙和幅度）
三、 教学实验操作：
l 连续绿激光实验：
l 谐振腔调整
l 以NeNe激光光束作为准直工＠具，进行激光谐振腔的调整，得到绿激光输出。具体步骤如下：
l 连接激光器与其驱动器，连接声光Q开关与其驱动器，暂不加电；
l 从激光器底座上卸下反射镜和Q开关；
l 调整绿激光＠ 器和HeNe激光器的相♀对位置，使HeNe激光束·垂直入射到倍频晶体KTP的中心，并使此光束按原方向返回；
l 固定绿激光器和HeNe激光器〖的相对位置；
l 把反射镜安装到激光器底板上，粗调它的位置◆和方位，使它和HeNe激光束垂直。此平凹反射镜有一大一小两个反射光斑；使大光斑和入射光束同心，并使小光斑尽量和入射光束接近（同心最好）；
① 按激光︻器驱动器使用要求，接通激光器驱动器，并使LD在适当的电流下工作；此时应当看到有绿激光输出；如果没有激光输出，可以微调反射镜的角度（在小范围内扫描），直到有绿激光输出；
② 微调反射镜角度，使输出绿激光最强。
2. 纵模测试
① 此项测量需要珐布里－珀罗（F－P）共焦球面扫描干涉仪（这是理工大学教学实验室的基本实验和必备仪器）；
② 按珐布里－珀罗（F－P）共焦球面扫描干涉仪的要求，把输出绿激光束透射到此干涉仪中，用光电接收器接收通过干涉仪的光，可以得到此绿激▲光器的纵模情况，包括此激光束中有几个纵模（是否是单纵模激光器），各条谱线的光谱宽度，它们的相对强度，及此光束中有无高阶横模等情况；研究激▂光谐振腔及抽运强度对激光横模与纵模的影响；
3. 横模观察
① 改变反射镜的角度，可以改变绿激光的横模；可以观察激光横模的变化，演示基横模与高阶横模的光强分布；
② 把『绿激光束（光不要太强）透射到较远的屏上，观察激光横模；（如有光束质量分析仪，可以得到更精确的结果）；
4. 输出功率及其稳定性测量
① 此项测量需要激光功率计
② 把输出激光束透射到激光功率计内，即可测量绿激光的功率及其稳定性；
③ 改变激光器工作电流，可以得到激光器输出功率和驱动电流对应关系的曲线；
④ 固定激光器工作电流，在激光器达到平衡后（一般需要15分钟），记录其输出功率的变化，得到其输出功率稳定性；
(一) 脉冲绿激光器实验：
1. 谐振腔调整
① 按前述方法调出连续绿激光并使其是基横模并且功率最大；
② 把声光Q开关放入激光谐振腔内，细心微调它的位置和方位，直到有绿激光输出，并使输出光最强；
③ 使声光Q开关驱动器工作，此时微调声光Q开关的角度（有时需要配合微调反射镜的角度），使得输出绿激光是基横模输出，并且光强最大；
2. 横模观察：同连续绿激光的观察；
3. 激光脉冲频率和宽度测量
① 此项需要光电接收器和示波器
② 连接光电接收器和示波器，并使它们开始▲工作；
③ 把光电接收器对准绿激光器输出光束，此Ψ时在示波器上可以看到脉冲绿激光的波形、频率/周期、脉冲宽度及激光脉冲的稳定性等；
4. 平均功率、峰值功率、脉冲能量及其稳定性测量
① 用功率计测量输出绿激光的平均功率，用示波器测量脉冲绿激光的重复频率和脉冲宽度，从而得到绿激光器的平均功率、峰值功率、单脉冲能量；
② 测量平均功率的稳定性，可以计算得到绿激光器的平均峰值功率稳定性、平均单脉冲能量稳定性；
③ 从示波器的波形上可以得到激光脉冲峰值功率的不稳定性；
5. 脉冲激光的峰值功率、平均功率、脉冲宽度和抽运功率等参数之间的关系；
① 单独或同时改变激光器的抽运功率、重复频率，可以得到这些参数之间的关系；
6. 最佳工作条件的确定
① 根据需要，可以改变激光器的抽运功率、脉冲频率等参数，以得到最大平均输出功率，或最高单脉冲能量等。
(二) 连续和脉冲激光倍频效率的比较
1. 改变激光器抽运功率、声光Q开关的工作频率等参数，将导致脉冲绿激光的平均功率、峰值功率、倍频效率的改变；从而影响与连续绿激光器倍频效率进行对比；
(三) 衍射实验
1. 此项实验可以用绿激光器进行，也可以用HeNe激光器进行；测量衍射效率时，需要激光功率计；
2. 具体操作：
① 按前法调出☉绿激光；
② 使此激光束垂直通过声光Q开关工作介质的中部，然后使声光Q开关驱动器工作，在声光Q开关后∩的屏上可以看到透射光斑和衍射光斑；仔细调整声光Q开关的位※置和角度，可以观察到相对于透射光斑对称和不对称的、或强或弱的各级衍射光斑，也可以得到最大的衍射效率及相应的位置；
③ 通过简单的几何测量，可以得∏到衍射角等有关衍射的参量；
④ 通过功率测量，可以得到衍射卐效率等参量；
(四) 调制信号、超声载波和已调制超声载波测量（波形、频率和幅度）
1. 此项测量需要高频示波器
2. 具体作法：
① 用同轴电缆连接声光Q开关驱动器的控制信号输入端的Q9插座和示波器，可以在示波器上观察和测量控制信号的波形、重复频率、脉冲宽度、幅度和占空比等；
② 用同轴电缆连接声光Q开关驱动器的输出端的Q9插座（和输出到声光Q开关并联）和示波器，可以在示波器上观察和测量声光Q开关输出波形（70MHz超声波正弦信号和调制后的波形）。
③ 声光Q开关驱动器上控制线路板4路开关说明：
1＃、2＃和3＃只能分别单㊣ 独接通一个，容许同时接通：
1＃：接通时，用内部方波信号控制Q开关工作；
2＃：接通时，用（计算机）TTL电平控制Q开关（接在com点）
3＃：接通时，用手动触发控制Q开关工作；（接在tap点）
4＃：接通5VDC电源，控制板工作。
