Laser Nd:YAG

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z fizycznymi podstawami generacji promieniowania laserowego na przykładzie lasera Nd:YAG. W trakcie ćwiczenia badany jest wpływ rezonatora i szybkości pompowania kryształu Nd:YAG na parametry wiązki laserowej generowanej na długości fali 1064 nm. Wyznaczane są parametry rezonatora, przy których zachowuje się on jak rezonator stabilny. Studenci mierzą także moc optyczną powstałej wiązki laserowej w zależności od współczynnika transmisji jednego ze zwierciadeł. Na podstawie tak wyznaczonej charakterystyki wyliczane są: poziom strat w rezonatorze i wzmocnienie ośrodka laserowego. Kolejnym etapem ćwiczenia jest obserwacja generacji drugiej harmonicznej wewnątrz rezonatora lasera Nd:YAG. Ostatnią częścią ćwiczenia jest pomiar profilu i rozbieżności wychodzącej wiązki laserowej.

The goal of this experiment is to learn the basics of laser light generation using a modular Nd:YAG laser. Students investigate the effects of optical cavity (resonator) parameters and excitation rate on the output beam power at 1064 nm, including the cavity stability conditions. Maximum laser power is analyzed as a function of outcoupling mirror reflectivity, which allows calculating cavity losses and active medium gain. Subsequently, laser light at the second harmonic is generated in the frequency doubling process with the intracavity crystal. Finally, beam profile and divergence are analyzed.