Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2022-10-11 | 66 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Лабораторная установка состоит (рис. 7) из гелий-неонового лазера ЛГН- 208А(1), плоскопараллельной пластины (2), установленной на столике с отградуированным устройством измерения угла разворота, и измерительного микроскопа (3). При измерении параметров гауссова пучка, преобразованного оптической системой, устанавливается объектив "Индустар-51" (4).
Первоначально в ходе измерений пластина устанавливается в ближнее к объективу положение с углом разворота α1 и с помощью измерительного микроскопа находится расстояние Δ XK (α1) между (n) и (n + k) максимумами в интерференционной картине. Рассчитываются Δ X (α1) = Δ XK (α1)/ K и величины δ X (α1), R (z 1,α1) по формулам (261) и (29).
Далее пластина отодвигается от первоначального положения на расстояние Δ z, а интерференционная картина возвращается в исходное положение дополнительным разворотом пластины, после которого угол разворота равен α2. Повторяется измерение Δ XK (α1) и вычисляется δ X (α1) и R (z 1,α1).
Расстояние z 12, характеризующее изменение положение наблюдаемой интерференционной картины относительно лазера, может быть определено из треугольника A1A2M (рис. 7б) в виде
Параметр конфокального z К гауссова пучка рассчитывается по формуле (19'), а затем исходя из (22) вычисляются r 0 и 2θ.
Компоненты установки имеют следующие параметры:
Лазер ЛГН-208А
Радиусы зеркал: R 1=0,5м, R 2=∞ (выходное), длина резонатора: L =0,168м, расстояние от вершины сферы радиуса R2 до торца выходного окна b1=35мм, длина волны λ =632,8нм, мощность излучения 3,3 мВт.
Объектив И-51
Фокусное расстояние: f ' =210,46мм, SF=-191,24мм, S'F'=183,71мм, расстояние от переднего торца объектива до главной плоскости b3=29,5мм.
Плоскопараллельная пластина
Толщина d=6,5мм, Показатель преломления nλ=1,51466
Цена деления угломерного устройства 3,6угл.мин.
Цена деления измерительного микроскопа 0,05мм.
Описание лабораторной установки по энергетическому методу измерений
Лабораторная установка предназначена для измерения мощности лазерного излучения и реализует второй метод нахождения параметров лазерного излучения. Установка состоит (рис. 8) из гелий-неонового лазера ЛГН-203 (1) с излучением на длине волн 632,8 нм перемещающийся по направляющей щелевой диафрагмы (2), объектива (3), концентрирующего излучение и измерителя мощности излучения, например, типа ИМО-2. Поскольку при расчете используется относительная величина мощности излучения, то в качестве измерительного прибора может применяться приемник излучения ФД-24К (4) с установленным перед ним поляризатором (5) и микроамперметр (6). Поляризатор предназначен для частичной селекции фонового (неполяризованного) излучения и установки уровня максимального сигнала. Для преобразования лазерного излучения на выходное окно лазера может крепиться однолинзовый объектив (7).
Конструктивные параметры компонентов лабораторной установки:
Лазер ЛГН-203
Радиусы зеркал: R 1=1м, R 2=2м (выходное зеркало), длина резонатора: L =330мм, b 1=49мм, b 2=25мм.
Щелевая диафрагма
2 a =0,5мм, расстояние от плоскости диафрагмы до передней кромки установочной призмы b 4=62мм.
Преобразующий объектив
Фокусное расстояние f ' =83мм, расстояние от главной плоскости объектива до заднего торца оправы объектива b 3=17мм.
Схема лабораторной установки для измерения
По интерференционному методу
рис. 7
Схема лабораторной установки для измерения
По энергетическому методу
рис.8
Порядок проведения работы
Ознакомиться с теоретической частью работы и подготовить ответы на контрольные вопросы.
1 часть. Измерение параметров преобразованного гауссова пучка интерференционным методом.
1. Рассчитать параметры z 01, z K1, 2 θ 1 гауссова пучка, формируемого лазером ЛГН-208А и пучка, преобразованного оптической системой (расстояние b 2 между лазером и объективом задается преподавателем).
2. На лабораторной установке (рис. 7) для преобразованного гауссова пучка провести измерения величин α 1, ΔXK(α 1), α 2, ΔXK(α 2) (при выбранном K) и расстояние Δ z.
3. Рассчитать экспериментальные значения параметров r Э01, z ЭK1, 2 θ Э1 для преобразованного пучка. Провести сравнение теоретических и экспериментальных значений параметров.
2 часть. Измерение параметров гауссова пучка, формируемого лазером, энергетическим методом.
1. Рассчитать параметры z 02, z K2, 2 θ 2 гауссова пучка для лазера ЛГН-203.
2. На лабораторной установке (рис. 8) провести измерение величин P, P S(z 1), P S(z 2), z 12.
3. Рассчитать экспериментальные значения параметров r Э02, z ЭK2, 2 θ Э2, и сравнить их с теоретическими значениями. Оформить отчет по лабораторной работе, который должен содержать основание содержания теоретической части, используемые в расчетах формульные зависимости, схемы лабораторных установок и результаты экспериментов, расчеты, проведенные при нахождении теоретических и экспериментальных параметров гауссовых пучков.
Контрольные вопросы
Приложения
Таблица 1
Оптическая схема | Матрица преобразования | |||||
Перемещение в свободном пространстве | ||||||
Преломление на одной поверхности |
| |||||
Отражение от одной поверхности |
| |||||
Тонкая линза в воздухе с фокусным расстоянием | ||||||
Преобразование луча между двумя главными плоскими системами линз в воздухе | ||||||
Преобразование луча между фокальными плоскостями системы линз в воздухе | ||||||
Преобразование луча между двумя сопряженными плоскостями поперечное увеличение | ||||||
Афокальная система с поперечным увеличением |
Таблица 2
Таблица формул для расчета параметров лазерного излучения
Неустойчивые резонаторы | Рассматриваемое свойство | Устойчивые резонаторы | ||
Условия резонатора | След матрицы A + D | Условие резонатора | ||
положительная ветвь отрицательная ветвь | ||||
где *; | Главное собственное значение l/t берется положительным, а q в интервале [0, p] | ; где ; | ||
Радиус кривизны | Отношение компонент собственного вектора | Комплексный параметр кривизны | ||
| Параметры гауссова пучка |
| ||
| 1. Радиус кривизны | Измеряется в выходной плоскости | ||
| 2. Расходимость волнового фронта | |||
| 3. Радиус сечения пучка | |||
| 4. Положение перетяжки | |||
| 5. Радиус в сечении перетяжки пучка | |||
| 6. Конфокальный параметр пучка | |||
| 7. Половина угла расходимости в дальней зоне (в радианах) | |||
Хорошая при условии, что число Френеля системы достаточно велико | Селекция мод | Проявляется лишь при малых числах Френеля | ||
Литература
Описание составил:
д.т.н., профессор И.И. Пахомов
Московский Государственный Технический Университет имени Н.Э.Баумана
Кафедра РЛ-2
"УТВЕРЖДАЮ"
ЗАВ. КАФЕДРОЙ РЛ-2
________________КОЗИНЦЕВ В.И.
" "_________________2003г.
Лабораторная работа
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ГАУССОВА ПУЧКА ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ И ИЗМЕРЕНИЕ ЕГО ПАРАМЕТРОВ
Москва - 2003г.
|
* Там, где в формулах имеется два знака, верхний знак соответствует положительной ветви, а нижний - отрицательной.
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!