晶体消光比测量系统

1、 Nd3+：YAG激光晶体消光比测量系统研究摘要激光晶体消光比是衡量激光晶体性能优劣的重要指标，快速准确的测量方法对整个晶体光学的发展已经越来越重要。本文介绍了一种Nd3+：YAG激光晶体消光比测量系统。论文首先介绍了激光晶体消光比测量的定义、基本原理及其常用的测量方法，同时介绍了系统的构成和系统实验装置的搭建。 论文第一章主要介绍了激光晶体消光比测量的意义及该领域的研究动态；第二章介绍了激光晶体消光比测量的原理及测量方法；第三章介绍了实验过程、测试结果及其分析关键词：消光比、测量系统、激光晶体、探测放大电路第一章 绪论1.1激光晶体检测 激光晶体在整个激光领域有着重要的作用。我们在使用激光晶

2、体之前，需要了解与掌握晶体的各种性质，包括其物理和激光特性等，才能判断某种晶体是否满足我们的使用要求。同时，激光晶体的质量，直接影响使用者实验的准确性和研究价值。例如晶体的消光比对于出射激光的光束质量有直接的影响。此外，消光比还在一些重要应用中，有很重要的地位，例如在电光调Q实验中，如果晶体消光比低，将直接影响调Q激光束的质量。因此，对激光晶体质量的检测非常重要。从事激光晶体生产、加工及其使用的科研和企业单位需要激光晶体质量检测仪器。目前的激光晶体检测仪器正朝着自动化、智能化的方向发展，其检测精度也越来越高。1.2激光晶体消光比测量研究历史及现状消光比是衡量激光晶体性能优劣的重要指标，它的定义

3、如下：将晶体放置在两平行偏光镜间和两正交偏光镜间，使用光源从晶体一端入射，在出射端测量光功率，分别得到两个值P/和P，消光比即P/和P之比取对数再乘以10，单位为dB。测量消光比的方法一般是按照定义来测量透射光强，再加以计算，可以得到消光比。图1-1为常用消光比测量系统的原理图。171-激光器 2-扩束器 3-可变光栏 4-起偏器 5-晶体 6-检偏器 7-探测器 8-显示仪器图1-1 常用消光比测量系统 对消光比测量系统进行研究有助于人们用最简便的方法找到性能最好的晶体，有利于激光技术的发展和应用。我们也可以分析测量误差的原因，找到提高测量精度的方法，这些对于整个激光应用技术的发展都是有意义

4、的。近年来，对于晶体消光比的研究不断发展，检测激光晶体消光比的方法主要有双光路法、波片法和正交偏光法。第二章Nd3+：YAG激光晶体消光比测量系统2.1 Nd3+:YAG激光晶体消光比测量系统检测激光晶体消光比的方法主要有双光路法、波片法和正交偏光法。我们使用正交偏光法来测量Nd3+：YAG晶体的消光比，本实验系统包括四大部分，分别为：发射端、晶体及光学系统、接收端和测量端。发射端我们使用的是LD 半导体激光器辐射635nm激光；晶体及光学系统部分由准直光学系统、可变光阑、起偏器、晶体和检偏器构成；接收端为光电转换探测器（PIN管）和放大电路部分；测量端主要是计算机。具体系统框图见图2-2。2

5、.3 Nd3+：YAG激光晶体消光比测量系统方案 我们采用的方法是正交偏光法，即用起偏器和检偏器分别设置平行和垂直方向来检测透射光信号的大小。以下是我们的系统框图：光学系统LD光源起偏器晶体检偏器PIN管信号放大电路检测装置光学系统图2-2 实验系统组成框图对于光源，由于系统的损耗可能很大，而且我们还需要测量起偏与检偏垂直情况下的透射光功率，因此我们需要一个功率较大的光源。我们选用半导体激光器，因为它的发射功率较高，能够达到几百毫瓦，完全可以满足实验需求。但是缺点是温度对出射功率影响大，如果长期工作，需要有冷却装置，这将增加系统成本。3误差因素分析产生实验误差的主要影响因素：首先，电路中的元件，因为厂家生产质量等因素，造成实际参数值与标注参数值不同，所以，引起电路整体参数产生误差。而我们是按照理论值进行计算的。其次，运放本身存在误差，实际放大倍数往往偏离理论值，造成数据的结果产生误差。参考文献1梁泽荣Nd：YAG晶体消光比问题EB/OL209所，20042陈曦，佟明明，邢冀川光学晶体消光比测试研究红外技术，2006，28(7)：389-390.3刘宝元、崔小虹、陈曦激光晶体消光比测试方法研究光学与光电技术，2006，4(5)：85-87.4刘训章、黎高平、