3470

Исследования оптического квантового генератора (лазера)

Лабораторная работа

Физика

Исследования оптического квантового генератора (лазера). Изучения принципа работы и устройства квантового генератора (ОКГ). Освоения электроскопического метода определения состава возбужденной среды. Измерения параметров и характеристик вынужденного...

Русский

2012-11-02

48 KB

17 чел.

Исследования оптического квантового генератора (лазера).

Изучения принципа работы и устройства квантового генератора (ОКГ). Освоения электроскопического метода определения состава возбужденной среды. Измерения параметров и характеристик вынужденного излучения.

Указания по организации самостоятельной работы.

 

Оптический квантовый генератор (ОКГ) является прибором, в котором созданы условия для получения вынужденного излучения.

Для получения вынужденного излучения необходимо среду, которая, преобразует энергию накачки в энергию возбужденного излучения. Рабочая среда (ОКГ) может быть газообразной, твердотельной или жидкостной.

В возбужденной среде существуют спонтанное излучение, вынужд. излуч. и вынужд. поглощения. Интенсивности излучений и поглощения единицы объема среды могут быть расчислены по формулам:

     (7.1)

 

где А212112 – коэффициенты Эйнштейна, определяющие вероятности спонтанного излучения вынужденного излучения поглощения;

 N2, N1 – плотности частиц в составлениях с энергии Е2 и Е1;

Проверка того, что в ОКГ существует зависимость (7.2.) и составляет сущность настоящей работы. Величины h и  и В являются константами активной среды.

Целью работы предусмотрено измерения спектра излучения возб. среды. ОКГ и определение состава среды. Чтобы найти состав газа, образующего активную среду ОКГ, необходимо сравнить длины волн полученного спектра с образующих атомов.

Поляризация вынужденного излучения ОКГ определяется по измеренной зависимости интенсивности излучения, пропущенного кристалла от угла поворота вокруг оптической оси.

1.3. Описания лабораторной установки.

Оборудование: газовый ОКГ с регулируемым блоком питания, фильтр с переменным коэффициентом поглощения излучения, монохроматор, индикатор мощности излучения, анализатор таблицы спектральных линий, экран.

                Ф

     ОКГ            VD

 М              A                        Э

         

                0 0 0

               PA2

                 мкА

       RP            mA        PA1

Рис.7.1

На рис.7.1 приведена схема макета, предназначенного для измерения параметров и характеристик излучения возб. среды ОКГ и излучения и принципа его действия.

Основным элементом макета является промышленный лазер ЛГ-108.

7.4. Порядок выполнения работы.

  1.  Определения состава активной среды ОКГ.

Вращая ручку механизма перемещения фильтра – поглотителя Ф, расположенную на ОКГ, добились исчезновения ярко-красного направленного излучения.

Установили ОКГ перед входной щелью монохроматора М так, чтобы в него попадало излучения возбуждённой среды. Подбором ширины входной цели, фокусировкой окуляра добились чёткого изображения спектра. Изучили спектр излучения активной среды ОКГ в видимом диапазоне длины волн. Используя градировочную кривую монохроматора определили длинны волн наиболее ярких линий излучения.

Получили следующие результаты:

Красный - =700 мкм

Оранжевый - =680 мкм

Жёлтый - =650 мкм

Зелёный - =560 мкм

Синий - =490 мкм

Фиолетовый - =450 мкм

Сравнивая линии излучения активной среды ОКГ с эталонными спектральными различных атомов, определили, что в состав активной среды входят элементы гелий и неон.

  1.  Определения угла расходимости вынужденного излучения ОКГ.

Измерили радиусы пятна излучения ОКГ на различных расстояниях от него. Получили:

при =0,15 м   =10-3 м

при =2,3 м   =0,6*10-3 м

Тогда по формуле

Q=arctg() научили,

Что Q=0,013 рад.

Следовательно угол расходимости вынужденного излучения очень мал.

ВЫВОД: на этой лабораторной работе мы изучили принцип работы и устройство оптического квантового генератора (ОКГ). Мы выяснили, что спонтанное излучения возбужденной среды изотропно, некогерентной, немонохроматично и неполяризовано.

Фотоны, образовавшиеся в результате излучения, должны иметь одинаковую энергию, фазу и поляризацию.

Мы выяснили, что состав активной среды ОКГ, расположенного в лаборатории входит неон и гелий.

Угол расхождения выпущенного излучения ОКГ очень мал.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11736. Запросы на редактирование и удаление данных 12.27 KB
  Лабораторная работа №8 Запросы на редактирование и удаление данных Цель: формирование практических умений и навыков составления запросов на редактирование и удаление данных с применением операторов языка TransactSQL Update Delete и SQLManager в графическом режиме. Выполнил: С...
11737. Создание триггера. Каскадные воздействия 12.47 KB
  Лабораторная работа №910 Создание триггера. Каскадные воздействия Цель: формирование практических умений и навыков создания триггеров различных видов; связей реализуемых с помощью триггеров; триггеров выполняющих определенные действия при запуске. Закрепить прак...
11738. Создание хранимой процедуры 17 KB
  Лабораторная работа №11 Создание хранимой процедуры Цель: формирование практических умений и навыков создания хранимых процедур; применения входных и выходных параметров хранимой процедуры; создания функции. Закрепить практические умения и навыки работы с операто
11739. Сортировка и поиск данных: в базе данных и выборках 13.3 KB
  Лабораторная работа №12 Сортировка и поиск данных: в базе данных и выборках. Цель: формирование практических умений и навыков выполнения сортировки в выборках группах таблицах; применения агрегирующих функций вычисляемых полей а также поиска по определенному прост
11740. Фильтрация данных в базе данных и в выборках 14.76 KB
  Лабораторная работа №13 Фильтрация данных в базе данных и в выборках Цель: формирование практических умений и навыков осуществления фильтрации и обобщения информации с помощью представлений курсоров вертикальных таблиц. Закрепить практические умения и навыки раб...
11741. Работа с транзакциями. Кэширование изменений при работе с транзакциями 15.39 KB
  Лабораторная работа №1415 Работа с транзакциями. Кэширование изменений при работе с транзакциями. Цель: формирование практических умений и навыков работы с операторами TransactSQL объединенных транзакцией; создания транзакций; сохранения изменений; выполнение операций
11742. Обеспечение достоверности данных и перехват исключительных ситуаций 14.27 KB
  Лабораторная работа №16 Обеспечение достоверности данных и перехват исключительных ситуаций Цель: формирование практических умений и навыков определения и назначения определенного вида блокировки при работе с транзакциями; типа объекта для осуществления синхрониз
11743. Работа с отчетами 16.13 KB
  Лабораторная работа №17 Работа с отчетами Цель: формирование практических умений и навыков построения отчетов определение и составление запросов необходимых для содержания отчета. Ход работы Задание 1: Составить 3 запроса и сделать для них отчет: В Word Со
11744. Установка привилегий доступа 15.53 KB
  Лабораторная работа №18 Установка привилегий доступа Цель: формирование практических навыков в создании пользователей полей с помощью transactSQL. Установление привилегий пользователя роли обмена и изменение привилегий указанных для пользователя. Ход работы: Зада