利用半导体增益光谱诠释激光产生机理的实验设计

大学物理 ›› 2015, Vol. 34 ›› Issue (11): 35-35.

利用半导体增益光谱诠释激光产生机理的实验设计

王菁吴坚李华

北京航空航天大学物理科学与核能工程学院,北京100191

出版日期:2015-11-25 发布日期:2015-11-20

Experiment design of interpreting principle of laser by measuring semiconductor gain spectrum

Online:2015-11-25 Published:2015-11-20

摘要/Abstract

摘要： 利用半导体激光增益光谱直观地诠释激光产生的物理机理．设计了一种适合于物理实验教学的测量方法，推导出双侧放大的自发辐射（ASE）光谱与净增益关系的数学表达式，选择简单便于调节和测量的半导体增益介质和实验光路，通过测量激光介质的增益光谱诠释系统增益大于损耗实现光放大的宏观现象，通过不同激励电流下增益的演化趋势诠释粒子数反转数目变化的微观规律．

关键词: 激光, 放大的自发辐射, 增益, 粒子数反转, 实验教学

Abstract: In this paper,physical principle of laser is interpreted by measuring semiconductor gain spectrum.A measurement applied to physical experiment is designed ,the relationship between two-sides amplified spontaneous emission （ASE） and net gain is educed, semiconductor is chosen as gain medium, and experiment setup that is easy to adjust and measure is used.The light ampliation caused by gain larger than loss in the system is shown by gain spectrum, while, the change of population inversion is expressed by gain in different pump current density.

Key words: laser, amplified spontaneous emission, gain, population inversion, experiment teaching

中图分类号:

王菁吴坚李华. 利用半导体增益光谱诠释激光产生机理的实验设计[J]. 大学物理, 2015, 34(11): 35-35.

[1]	张鑫, 陈晓瑞, 严超, 王恒通, 高健智. 纳米尺度电场作用可视化实验设计——基于教学型STM系统的单分子操控案例研究[J]. 大学物理, 2026, 45(4): 21-.
[2]	张宇坤, 胡悠然1, 张晨2, 关翔泽2, 张斐翔3, 李琛1, 陈畅, 汪之国. 基于光泵磁共振幅频响应的原子测磁仪[J]. 大学物理, 2026, 45(2): 87-.
[3]	陈晶, 杨晓华, 朱巧萍. 基于落球法的重力加速度智能测量实验装置及其应用[J]. 大学物理, 2026, 45(1): 54-.
[4]	王智勇, 汪相如, 吴双红. 电磁场量子化理论的工科教学与探讨[J]. 大学物理, 2025, 44(9): 28-.
[5]	郭禹辰, 刘冰, 王金铭, 张楠. 茶壶效应演示实验[J]. 大学物理, 2025, 44(7): 45-.
[6]	高宇, 侯楠, 李泽林, 李丰果, 吴先球, 姜小芳. 超短激光脉冲测量教学实验开发和教学建议[J]. 大学物理, 2025, 44(7): 78-.
[7]	李东坤, 鄢灿辉, 赵尔立, 李修泰, 王梓言, 林伟华. 准周期结构光学衍射教学实验的设计与探索[J]. 大学物理, 2025, 44(6): 90-.
[8]	郑继辉, 薛琛鹏, 孙晓芸, 丁松峰, 张祖兴. 精密测量引入光学与光电子实验教学的探索[J]. 大学物理, 2025, 44(5): 33-.
[9]	成立贤, 李明洋, 王佳, 杨紫江. 数字化赋能物理实验教学——Tracker软件的应用探索[J]. 大学物理, 2025, 44(5): 92-.
[10]	刘林峰, 王芳, 张睿, 耿爱丛, 李熊. 基于光栅衍射探究光盘的光栅结构和存储容量[J]. 大学物理, 2025, 44(4): 103-.
[11]	薛琛鹏, 郑继辉, 谷平, 丁松峰, 许吉. 基于混沌激光的高速物理随机数生成光电子实验教学设计[J]. 大学物理, 2025, 44(2): 57-.
[12]	陈培锋, 吕暄. 关于光的相干性与激光的方向性特点的理解[J]. 大学物理, 2025, 44(12): 40-.
[13]	汪之国, 谭中奇, 肖光宗, 罗晖. 激光频率牵引效应的物理图像及内涵拓展[J]. 大学物理, 2025, 44(11): 46-.
[14]	易佳雄, 姚川森, 房熊俊. 基于数字激光散斑法精确测量微小电荷量[J]. 大学物理, 2025, 44(10): 111-.
[15]	陈舞辉, 张霆, 刘彩霞, 景佳. 竞赛，通识”双融合，新工科背景下大学物理实验教学模式设计[J]. 大学物理, 2024, 43(9): 63-.