| Description | cat. No. | Q'ty |
| • 눈금 레일 | 1 | |
| • 다이오드 레이저 광원 | 1 | |
| • 레이저 광원 레일 캐리지 | 1 | |
| • 광검출기 XYZ스테이지 캐리지 | 1 | |
| • 검출기 작동 패널, 표시장치 | 1 | |
| • 편광판 레일케리지 | 1 |
- 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.
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.
[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.