14384

Изучение свойств индуцированного излучения оптического квантового генератора

Лабораторная работа

Физика

Работа №74.2 Изучение свойств индуцированного излучения оптического квантового генератора. Цель: Определить длину волны лазерного излучения и измерить угловую расходимость лазерного луча. Оборудование: Лазер на оптической скамье дифракционная решетка шка

Русский

2013-06-04

38.5 KB

12 чел.

Работа №74.2

Изучение свойств индуцированного излучения

оптического квантового генератора.

Цель: Определить длину волны лазерного излучения и измерить угловую расходимость лазерного луча.

Оборудование: Лазер на оптической скамье, дифракционная решетка, шкала, изогнутая по окружности с радиусом R=380 мм.

Задание 1

Определение длины волны лазерного излучения

Порядок выполнения работы

  1.  Схема установки на рис.1.

Использование вогнутой шкалы позволяет определить угол дифракции

φ  =l11/2R              φ  =l22/2R   

2)   Из формулы для дифракционной решетки  λ=d sinφ/k , где k порядок спектра, φ – угол дифракции данного порядка, d – постоянная решетки, в данной работе

d=(1,6462   0,0003)*10-4   см.

3)   Путем дифференцирования выражения для длины волны получим функцию котангенса. Так как функция котангенса с увеличением угла убывает, погрешность определения длины волны лазерного излучения во втором порядке будет меньше, чем в первом, следовательно окончательный ответ необходимо усреднить с учетом большего веса Р, более точного измерения:     λ=(λ1 + 2λ2)/3 . Где λ1 – значение длины волны, вычисленное по первому порядку, а λ2 – по второму. Для нашего случая двух измерений имеем погрешность:

Данные вычислений

Порядок

L, см

φ, рад

λ, см

λ, м

1

30,3

0,3987

0,0000639

(0,637  0,00105)*10-6

2

67,0

0,8816

0,0000635

Задание 2

Определение расходимости лазерного луча

Порядок выполнения работы

  1.  Теоритический угол расходимости лазерного луча определяется по формуле:

                              , где Н – длина резонатора лазера, λ – длина волны излучения.     Используемый лазер имеет Н=300 мм. Используя длину волны, полученную в задании 1, находим теоретический угол расходимости         =1,457*10-3 рад.

     2)   Данные измерений приведены в таблице:

Расстояние L, м

1

2

3

4

5

6

7

Диаметр луча D,мм

1,5

3

4

7

8

9

13

   3)   Так как углы малы, считаем, что Φ=tgΦ=ai/(Li-L1) . Где ai=Ri-R1, i = 1,7. Н основании данных получен угол  Φ=1,6*10-3рад. 

Выводы: С помощью явления дифракции мы смогли определить длину волны лазерного излучения, измеряя угол дифракции и зная постоянную дифракционной решетки. Погрешности связаны, в основном, с неточностью измерения углов дифракции.В ходе работы также был определен угол расходимости двумя методами – теоретически (зная длину резонатора лазера и длину волны излучения) и экспериментально, измерив диаметр светового пятна на различных расстояниях. Таким образом, было проведено изучение оптических свойств индуцированного излучения оптического квантового генератора (лазерного излучения).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

49095. Структурная схема смешанной системы связи и сигналы в различных её сечениях 3.47 MB
  Рассчитать и построить спектр сигнала дискретной модуляции и определить ширину его спектра Δfs. Рассчитать: приходящуюся в среднем на один двоичный символ мощность Рs и амплитуду Um сигнала дискретной модуляции необходимую для обеспечения требуемого ОСШ h2; пропускную способность С гауссовского НКС. Построить функции плотности вероятности мгновенных значений и огибающей узкополосной гауссовской помехи а так же ФПВ мгновенных значений и огибающей гармонического сигнала и УГП. Изобразить схему приемника сигнала дискретной модуляции.
49096. Схема смешанной системы связи и сигналы в различных ее сечениях 1.59 MB
  Рассчитать: априорные вероятности и передачи нуля и единицы по двоичному ДКС; ширину спектра сигнала ИКМ. Рассчитать и построить спектр сигнала дискретной модуляции и определить ширину его спектра. Рассчитать: приходящуюся в среднем на один двоичный символ бит мощность и амплитуду сигнала дискретной модуляции необходимую для обеспечения требуемого ОСШ ; пропускную способность гауссовского НКС. Построить функции плотности вероятности ФПВ мгновенных значений и огибающей узкополосной гауссовской помехи УГП а также...
49098. Структурная схема смешанной системы связи и сигналы в различных её сечениях 2.85 MB
  Рассчитаем энергетическую ширину спектра Δf: Δf= Максимальное значение спектральной плотности мощности: Gmx=G0=4924104; Подставив это значение в формулу для расчета ширины спектра и посчитав интеграл получаем значение: Δf=3250 [Гц]. Рассчитаем интервал корреляции τ: τ=dτ=7692 [мкс].3 Рассчитаем мощность Рх отклика ФНЧ: Рх==2346 [В2]. Рассчитаем СКП фильтрации...
49099. Региональные особенности продуктивного пласта АС11 в Фроловской нефтегазоносной области 10.98 MB
  В результате работы будут даны обобщенные выводы, каким образом и почему, продуктивность пласта, даже при близком региональном расположение может быть разной. Будут сделаны заключения, как различные характеристики влияют на породы коллекторы...
49100. МАКРОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ДИНАМИКА РЫНОЧНОГО ХОЗЯЙСТВА 452 KB
  Процентная ставка – один из самых важных механизмов, с помощью которого осуществляется регуляция экономики страны. В частности, вопросы темпов экономического роста и инфляционное давление регулируются именно с помощью ставки процента
49101. Принцип построения систем электросвязи и расчёта их параметров 2.43 MB
  Затем сигнал Xt дискретизируется во времени в дискретизаторе далее квантуется по уровню и затем квантованные уровни кодируются. Для передачи полученного ИКМсигнала необходимо использовать один из видов дискретной модуляции в нашем случае ДОФМ. В передающем устройстве ПДУ системы на основе аналогоцифрового преобразования АЦП сообщение преобразуется в первичный цифровой сигнал импульснокодовой модуляции ИКМ в результате при использовании ДОФМ формируется канальный сигнал St. При передаче сигнала по узкополосному непрерывному...
49102. Анализ помехоустойчивости и эффективности системы передачи информации 525 KB
  В приемном устройстве ПРУ системы принятая смесь сигнала и шума подвергается некогерентной НП обработке с последующим поэлементным принятием решения методом однократного отсчета. Рассчитать: априорные вероятности и передачи нуля и единицы по двоичному ДКС; ширину спектра сигнала ИКМ. Рассчитать и построить спектр сигнала дискретной модуляции и определить ширину его спектра . Рассчитать: приходящуюся в среднем на один двоичный символ бит мощность и амплитуду сигнала дискретной модуляции необходимую для обеспечения...
49103. Реализация алгоритмов решения задач при проектировании САУ с использованием объектно-ориентированного языка программирования C++ 810 KB
  Найти минимальное значение целевой функции. Недостатком является требование задания целевой функции в аналитическом виде унимодальности целевой функции в заданном интервале изменения переменной дифференцируемости целевой функции. Найти значения целевой функции в пробных точках . Определить минимальное значение целевой функции путем сравнения значений функции в пробных точках Метод равномерного поиска требует выполнения большого числа вычислений.