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

14 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

36124. Основи статистики. Конспект лекцій 342.46 KB
  Статистичні спостереження. Статистичні спостереження. Суть та організаційні форми статистичного спостереження. План статистичного спостереження.
36125. Релігієзнавство. Основи філософських знань 181 KB
  Філософія релігії Мені довелося потіснити знання щоб звільнити місце вірі І. Центральний обєкт релігійної віри Бог саме з нього виводиться зміст усієї релігії. Розподіл філософії та релігії на самостійні форми суспільної свідомості відбувається лише в Новий час коли починають розвиватися природничі науки механіка. Філософія прагне заповнити емоційнодушевну пустоту відновити властиву релігії психологічну рівновагу.
36126. Основи національної економіки 2.85 MB
  Основні етапи розвитку національної економіки України. Особливості й ключові завдання сучасного етапу розвитку української національної економіки. Основні показники рівня розвитку національної економіки. ПОНЯТТЯ НАЦІОНАЛЬНОЇ ЕКОНОМІКИ ЯК РЕЗУЛЬТАТУ ЕКОНОМІЧНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ Поняття національна економіка досить багатозначне оскільки це перш за все певний підсумок багатовікового розвитку народногосподарського комплексу країни.
36127. Соціальне страхування 462.5 KB
  Сутність принципи й роль соціального страхування План Сутність і необхідність соціального страхування в умовах ринкової економіки. Становлення і розвиток соціального страхування. Сутність і необхідність соціального страхування в умовах ринкової економіки. У багатьох країнах діє система взаємодоповнюючого соціального страхування що містить у собі такі елементи як: Державне соціальне забезпечення; Корпоративні соціальні програми; Індивідуальне часткове страхування.
36128. Системне програмне забезпечення 506.5 KB
  Переміщаючі завантажувачі можуть помістити програму в будьяке вільне місце в памяті. Очевидно що в більшості випадків початкові дані потрапляють в оперативну память із зовнішніх пристроїв. Класифікація ресурсів При розробці перших систем ресурсами вважалися процесорний час память канали вводу виводу і периферійні пристрої. Відповідно доки здійснювався обмін даними між оперативною памяттю і зовнішніми пристроями процесор не міг виконувати обчислення.
36129. КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ ЕКОЛОГІЧНА СТАНДАРТИЗАЦІЯ І СЕРТИФІКАЦІЯ для студентів 5 курс 130 KB
  Національні стандарти мають позначку абревіатуру ДСТУ державний стандарт України. Міжнародні стандарти що введені в дію в Україні мають позначки ДСТУ ISO і ДСТУ EN. Розроблені державні стандарти України отримали абревіатуру ДСТУ. Зявилися екологічні стандарти з позначками: ДСТУ ISO ДСТУ EN.
36130. СТАТИСТИКА. Лекційні заняття 1.67 MB
  Ознака яка набуває в межах сукупності різних значень називається варіюючою змінною мінливою а відмінність коливання ознаки варіацією. Наприклад ознаки людини: вік стать сімейний стан освіта тощо; ознаки підприємства: спеціалізація форма власності рентабельність виробництва і т. За характером вираження ознаки поділяють: Атрибутивні ознаки окремі значення яких виражаються словами. Кількісні ознаки окремі значення яких виражаються числами вік людини розряд робітника стаж роботи і вони відіграють головну роль в статистиці.
36131. Соціальна робота та соціальні технології 1003.5 KB
  Специфіка технологій соціальної роботи. Критерії ефективності процесу технологізації соціальної роботи. Державноправові засади соціальної роботи. Основні нормативні акти щодо питань соціальної роботи.