การทดลองแบบอนุกรม LPT-11 เกี่ยวกับเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์

คำอธิบาย

เลเซอร์โดยทั่วไปประกอบด้วยสามส่วน
(1) ตัวกลางการทำงานเลเซอร์
การสร้างเลเซอร์ต้องเลือกตัวกลางการทำงานที่เหมาะสม ซึ่งอาจเป็นก๊าซ ของเหลว ของแข็ง หรือสารกึ่งตัวนำ ในตัวกลางประเภทนี้สามารถทำให้เกิดการกลับด้านของจำนวนอนุภาคได้ ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นในการสร้างเลเซอร์ เห็นได้ชัดว่าการมีอยู่ของระดับพลังงานที่ไม่เสถียรนั้นมีประโยชน์อย่างมากในการสร้างการกลับด้านของจำนวน ในปัจจุบันมีตัวกลางการทำงานเกือบ 1,000 ชนิดที่สามารถผลิตความยาวคลื่นเลเซอร์ได้หลากหลายตั้งแต่ VUV ไปจนถึงอินฟราเรดไกล
(2) แหล่งที่มาของแรงจูงใจ
เพื่อให้เกิดการกลับด้านของจำนวนอนุภาคในตัวกลางการทำงาน จำเป็นต้องใช้วิธีการบางอย่างเพื่อกระตุ้นระบบอะตอมเพื่อเพิ่มจำนวนอนุภาคในระดับบน โดยทั่วไปแล้ว การปลดปล่อยก๊าซสามารถใช้เพื่อกระตุ้นอะตอมไดอิเล็กตริกด้วยอิเล็กตรอนที่มีพลังงานจลน์ ซึ่งเรียกว่าการกระตุ้นไฟฟ้า แหล่งกำเนิดแสงพัลส์ยังสามารถใช้เพื่อฉายรังสีตัวกลางการทำงาน ซึ่งเรียกว่าการกระตุ้นด้วยแสง การกระตุ้นด้วยความร้อน การกระตุ้นทางเคมี เป็นต้น วิธีการกระตุ้นต่างๆ แสดงให้เห็นเป็นปั๊มหรือปั๊ม เพื่อให้ได้เอาต์พุตเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง จำเป็นต้องใช้ปั๊มอย่างต่อเนื่องเพื่อให้จำนวนอนุภาคในระดับบนมากกว่าในระดับล่าง
(3) โพรงเรโซแนนซ์
ด้วยวัสดุทำงานและแหล่งกระตุ้นที่เหมาะสม สามารถทำการกลับด้านของจำนวนอนุภาคได้ แต่ความเข้มข้นของรังสีกระตุ้นนั้นอ่อนมาก จึงไม่สามารถนำไปใช้ในทางปฏิบัติได้ ดังนั้น ผู้คนจึงคิดที่จะใช้ตัวสะท้อนแสงเพื่อขยายแสง ตัวสะท้อนแสงที่เรียกว่านี้จริงๆ แล้วคือกระจกสองบานที่มีการสะท้อนแสงสูงที่ติดตั้งหันหน้าเข้าหากันที่ปลายทั้งสองข้างของเลเซอร์ บานหนึ่งสะท้อนแสงเกือบทั้งหมด อีกบานสะท้อนส่วนใหญ่และส่งผ่านแสงเพียงเล็กน้อย ทำให้สามารถปล่อยเลเซอร์ผ่านกระจกได้ แสงที่สะท้อนกลับไปยังตัวกลางทำงานจะเหนี่ยวนำรังสีกระตุ้นใหม่ต่อไป และแสงจะขยายขึ้น ดังนั้น แสงจึงแกว่งไปมาในตัวสะท้อนแสง ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ ซึ่งจะขยายขึ้นเหมือนหิมะถล่ม ส่งผลให้มีลำแสงเลเซอร์ที่แรงมากจากปลายด้านหนึ่งของกระจกที่สะท้อนบางส่วน

การทดลอง

1. การกำหนดลักษณะกำลังเอาต์พุตของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์

2. การวัดมุมแยกของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์

3. การวัดระดับโพลาไรเซชันของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์

4. การกำหนดลักษณะสเปกตรัมของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์

ข้อมูลจำเพาะ