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다이오드 레이저의 특성

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다이오드 레이저의 특성
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기본 정보
상품명 다이오드 레이저의 특성
판매가 견적문의
제조사 Holmarc
상품코드 K3202
배송비 3,000원 (50,000원 이상 구매 시 무료)
원산지 국내
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구성품

    


Descriptioncat. No.Q'ty
• 눈금 레일1
• 다이오드 레이저 광원1
• 레이저 광원 레일 캐리지1
• 광검출기 XYZ스테이지 캐리지1
• 검출기 작동 패널, 표시장치1
• 편광판 레일케리지1





특징

   - 다이오드 레이저의 특성 실험에서는 다이오드 레이저의 다양한 특성을 이해하고 확인할 수 있다.

   - 마이크로미터로 구동되는 스테이지 위에 장착된 광검출기를 이동하면서 광량의 가우시안 분포를 관찰한다.

   - 편광판을 회전시키면서 광검출기의 측정값과 편광판의 회전각 사이의 그래프를 통해 편광 특성을 관찰한다.




실험 이론

다이오드 레이저

다이오드 레이저(Diode Laser)는 다른 이름으로 반도체 레이저라고 불린다. 다이오드 레이저는 파장 및 위상 등의 성질이 동일한 빛을 출력할 수 있어 간섭성이 높다. 또한, 스펙트럼 폭이 좁은 단일 파장으로 위상이 일정하여 지향성이 높은 빛을 출력한다. 즉, 에너지 제어가 용이하다는 특징을 가지고 있다. 






실험 목록

 [실험1] 레이저 빔의 가우스 특성

레이저와 같은 실제 전자파 빔 (electromagnetic beam)은 가우스 빔(Gaussian beam)의 특성을 가지고 있다. 가우스 빔은 초점을 향해 진행하는 동안 빔 폭이 계속 줄어들어 초점에서는 빔 폭이 최소가 되며 빛의 세기는 최대가 된다. 


이 실험에서는 XYZ 변환 스테이지 마운트를 사용하여 X와 Y방량으로 레이저 빔의 세기 분포를 연구한다. 레이저의 빔은 마이크로미터를 사용하여 광 검출기의 출력 광 전류를 기록하여 이를 통해 [광 검출기의 광 전류 VS 거리] 그래프를 확인할 수 있다. 이때 광 검출기는 레이저에서 나오는 빔의 단면을 따라 변환 단계를 사용하여 좁은 간격으로 빔의 강도를 판독하여 선형적으로 기록한다. 




        



[실험2] 레이저 빔의 직경(beam spot size) 찾기

레이저 빔의 직경은 방사선 강도(E)가 1/e^2 인 포인트를 기준으로 빔을 가로지르는 거리를 통해 정의할 수 있다. 즉, 빔의 직경 크기(ω)는 최대 방사조도 중앙점에서 1/e^2  지점까지의 거리를 반경으로 하였을 때 이를 두배 한 값과 동일하다.




[실험3] 레이저 빔의 차이 확인

레이저 빔의 차이는 발산각(θ)에 의해 확인할 수 있다. 발산각은 다음과 같이 표현할 수 있다. 아래 식에서 ω_1,ω_2는 각각 서로 다른 위치에 있는 빔 Z_1,Z_2의 직경 크기이다.

θ=〖tan〗^(-1) (|ω_2-ω_1 |)



[실험4] 레이저 빔의 편광 특성 

이 실험에서는 분광기를 이용하여 레이저 빔의 편광 특성에 대해 관찰할 수 있다. 분광기 각도와 광 검출기의 출력 광전류를 사용하여 그래프를 그리고 레이저 빔의 편광을 확인할 수 있다.





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