高壓放大器在窄線寬染料激光器結構研究中的應用
實驗名稱:染料激光器結構、波長調諧及模式監測
測試目的:目前可調諧連續波染料激光器的波長覆蓋範圍從365-1000nm,通過非線性晶體的倍頻和混頻技術,波長可拓展至260nm。激光輸出功率可達到100mW以上(主要在紅光到黃光波段),線寬約MHz量級。激光的增益介質即激光染料己達到500多種,常用的也有幾十種之多。綜合而言,染料激光器具有可調諧範圍寬,高輸出功率、可産生連續波、Q開關及超短脈沖輸出等優點,該類激光器被廣泛應用于激光光譜學、激光生物學、激光醫學以及大氣環境的光譜檢測等領域。
測試設備:高壓放大器、信號發生器、示波器PZT、激光探測器等。
實驗過程:
圖1:激光模式監測實驗裝置圖。兩個低反射率的球面反射鏡構成共焦腔。通過腔鏡上的PZT,利用高壓放大器輸出的鍋齒波來掃描法珀腔腔長,從而監測激光輸出模式和頻率的調諧。PD,光電探測器;Osc,示波器。
根據裝置圖搭建實驗系統,用兩個球面鏡反射鏡可以構成一個F-P腔,用于監測輸出激光模式。監測腔的細度要求不高,因此一般的介質膜反射鏡就可做腔鏡。圖1給出了染料激光器的模式監測部分。高壓放大器輸出的鍋齒波送至腔鏡上的PZT,可以掃描F-P腔腔長,從而監測激光輸出模式和頻率的調諧。
實驗中我們用波長計測量染料激光頻率。波長計測量範圍爲350-1100nm,測量准確度爲±0.002nm(1000nm)。波長計輸入光方式爲光纖耦合,入射光功率20μW以上,但不能超過10mW。
實驗結果:
調節雙折射濾波片可以將激光波長初步調諧到期望波長。雙折射濾波片轉動時其透過峰位置變化,輸出激光會發生跳模,頻率跳變範圍爲一個薄標自由光譜區即345GHz(0.41nm)。旋轉雙折射濾波片引起激光波長跳變最大。轉動薄標准具時其透過峰位置也發生變化,輸出激光會發生跳模,頻率跳變範圍爲一個厚標自由光譜區即30GHz(0.036nm)。雙折射濾波片、薄標准具可調諧激光頻率,雖然頻率不連續,但調諧範圍較大。
高壓放大器推薦:ATA-7030
圖:ATA-7030高壓放大器指標參數
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