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

16 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

72341. Влияние на человека электромагнитных полей и (неионизирующих) излучений 20.7 KB
  Действие ЭМП радиочастот на центральную нервную систему при плотности потока энергии ППЭ более 1 м Вт см2 свидетельствует о ее высокой чувствительности к электромагнитным излучениям. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна разности потенциалов т.
72342. 2 вида эффекта облучения: пороговые и беспороговые 16.14 KB
  Пороговый эффект облучения это биологические эффекты облучения в отношении которых предполагается существование порога выше которого тяжесть эффекта зависит от дозы. Пороговые эффекты облучения радиационные поражения: 1 острые поражения острая лучевая болезнь ОЛБ наступает при облучении...
72343. Защитные сооружения гражданской обороны 85 KB
  По защитным свойствам: убежища; противорадиационные укрытия далее ПРУ; простейшие укрытия. Под убежища и противорадиационные укрытия далее - ПРУ можно приспосабливать естественные и искусственные подземные горные выработки.
72344. Приборы радиационной, химической разведки и дозиметрического контроля 356.5 KB
  Для измерения величин характеризующих синтезирующие излучения используют следующие внесистемные единицы: Рентген единица экспозиционной дозы рентгеновского или гамма-излучения под воздействием которого в 1 см3 сухого воздуха при t=00С и давлении 760 мм рт.
72345. Средства индивидуальной защиты 253.5 KB
  Для защиты от газов военнослужащих в частности хлора стали применять многослойные марлевые повязки пропитанные специальными растворами но все эти действия оказались малоэффективными. В настоящее время системе защиты населения важное значение имеет обеспечение всего населения необходимыми...
72346. Современные средства поражения 115.5 KB
  В случае возникновения на территории России локальных вооруженных конфликтов и развертывания широкомасштабных боевых действий источниками чрезвычайных ситуаций военного характера будут являться современные обычные средства поражения при высокой вероятности применения противником...
72347. Гражданская оборона и ее задачи. Организация ГО в образовательных учреждениях 109.5 KB
  Настоящий Федеральный закон определяет задачи правовые основы их осуществления и полномочия органов государственной власти Российской Федерации органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации органов местного самоуправления и организаций в области гражданской обороны.
72349. Современная Интернет-реклама и ее особенности 17.94 KB
  Почтовая реклама: электронная почта есть практически у всех пользователей Сети; возможность персонифицированного обращения; интересное сообщение может быть распространено получателем среди его коллег и знакомых. Баннерная реклама. Контекстная реклама реклама которая размещается в результатах поиска...