Nd:YAG-Laser

Prinzip

Ein Nd: YAG-Laser (kurz für Neodym-Yttrium-Aluminium-Granat-Laser) ist ein Festkörperlaser der Licht mit der Wellenlänge 1064 nm emmitiert. Dieser Laser ist in der Technik sehr gebräuchlich, denn er kann gut frequenz verdoppelt werden (resultierende Wellenlänge sind 532 nm). Es ist mit diesem Laser leicht möglich hohe Leistungen zu erreichen. Es ist sowohl ein CW (Continous Wave, d. h. kontinuierlicher), wie auch ein gepulster Betrieb möglich.

Das Ratenmodell für ein optisch gepumptes Vier-Stufen-Laser-System wird ermittelt. Als Lasermedium wurde ein Nd-YAG-Laser Stab (Neodym-Yttrium Aluminium Garnet) ausgewählt, der mit Hilfe eines Halbleiter-Diodenlaser gepumpt wird. Die IR-Leistung des Nd-YAG-Lasers wird in Abhängigkeit von der optischen Eingangsleistung und dem Anstieg des Wirkungsgrades sowie die Schwellstromstärke bestimmt. Schließlich wird ein KTP-Kristall in den Laserresonator eingeführt und die Frequenzverdopplung wird demonstriert. Die quadratische Beziehung zwischen der Kraft der Grundwelle und der Strahlleistung für die zweite Harmonische ist dann evident.

Vorteile

• erlebe die Physik von modernen Festkörperlasern
• gelange an den Punkt an dem du unsichtbares infrarot Licht in helles grünes Licht verwandelst
• finde Beziehungen heraus die die verschiedenen Energieumwandlungsprozesse bestimmen

Aufgaben

1. Einrichten des Nd-YAG-Laser und Optimierung der Leistung.
2. Die IR-Leistung des Nd-YAG-Laser ist in Abhängigkeit von der Pumpleistung zu messen. Die Steigung der Effizienz und die Schwellstromstärke sollen bestimmt werden.
3. Überprüfen Sie die quadratische Beziehung zwischen der Kraft der Grundwelle, mit Lambda = 1064 nm und der Strahlleistung der zweiten Harmonischen mit Lambda = 532 nm.

Lernziele

• Optisches Pumpen

• Spontane Emission
• Induzierte Emission
• Inversion
• Entspannung
• Optischen Resonator
• Resonator-Modi
• Polarisation
• Frequenz verdoppeln

(Bitte beachten: Versuchsbeschreibung nur in englischer Sprache erhältlich)