Собрать установку (Рис.3.2.1.) и включить приборы.
 |
3.2.1. Установка для измерения энергии импульса, генерируемого твердотельным лазером:
1-измерительная головка измерителя энергии; 2-лазер твердотельный; 3-«глухое» подвижное зеркало лазера; 4-диафрагма юстировочного лазера; 5-юстировочный лазер (гелий- неоновый); 6-блок питания твердотельного лазера (высоковольтный); 7-лабо-раторный автотрансформатор (ЛАТР); 8-блок питания юстировочного лазера; 9-измеритель энергии импульса лазерного излучения.
3.2.2. Не меняя настройки установки задания 1 перемещением и поворотом измерительной головки, добиться попадания луча юстировочного лазера в центр приемного окна измерительной головки.
Установить на стрелочном приборе измерителя стрелку в нулевое положение с помощью ручки «Установка нуля», ручку переключения режимов работы - в положение «измерение», а клавишу диапазонов измерений - на 0,5 Джоуля. Нажатием на кнопку «Пуск» на блоке питания твердотельного лазера подать импульс излучения в измерительную головку измерителя и зафиксировать максимальное отклонение стрелки измерителя. Результат измерения записать в рабочий журнал. Если измеренная энергия составит менее 0,2 Джоуля – произвести дополнительную юстировку схемы и повторить измерение энергии импульса.
3.2.3. Не меняя настройки схемы, изменяя ступенчато напряжение на высоковольтном накопителе (рекомендуется через 0,07 кВ – одно деление) за счет изменения напряжения питания с помощью ЛАТРа, снять зависимость энергии импульса излучения от напряжения на высоковольтном накопителе. Измерения проводить до прекращения генерации, что соответствует приблизительно 0,65 кВ на накопителе.
|
|
Каждое последующее измерение проводить после того, как стрелка измерителя вернется в нулевое положение (приемное устройство «остынет»).
По результатам измерений построить график генерационной характеристики и определить КПД исследуемого лазера.
Задание 3. Исследование зависимости энергии генерации излучения твердотельного лазера от разъюстировки его резонатора.
Исследования проводятся на установке, собранной и отъюстированной по заданию 2 за счет поворота «глухого» зеркала в горизонтальной плоскости на угол 40 минут в каждую сторону от нулевого положения.
Измерения энергии импульса рекомендуется проводить через каждые 10 угловых минут поворота зеркала.
Перед началом первого измерения напряжение емкостного накопителя блока питания твердотельного лазера с помощью ЛАТРа следует вернуть в положение соответствующее 1,44кВ.
По результатам измерений построить график зависимости энергии генерируемого импульса от угла поворота «глухого» зеркала и дать качественную оценку критической разъюстировки.
Задание 4. Исследование зависимости энергии генерируемого импульса излучения твердотельного лазера от длины резонатора.
Исследования проводятся на установке, собранной и отъюстированной по заданию 2 за счет перемещения «глухого» зеркала в диапазоне от 3-5 мм от корпуса твердотельного лазера до 40см.
Измерения энергии импульса рекомендуется проводить через каждые 5 см перемещения зеркала.
Перед началом первого измерения напряжение на емкостном накопителе блока питания твердотельного лазера с помощью ЛАТРа следует вернуть в положение соответствующее 1,44кВ. и проверить юстировку схемы (сведение лучей в центр диафрагмы юстировочного лазера).
|
|
В каждом из положений «глухого» зеркала необходимо проверять юстировку, а при необходимости проводить подъюстировку с помощью юстировочных винтов «глухого» зеркала.
По результатам измерений построить график зависимости энергии генерируемого импульса от длины резонатора и дать качественную оценку наблюдаемого эффекта.
Задание 5. Измерить энергию импульса, выходящего через «глухое» зеркало лазера и сравнить ее (вычислить в процентах) с выходной энергией, выводимой через выходное зеркало.
3.5.1. Собрать установку (Рис.3.5.1.) и включить приборы.
 |
Рис. 3.5.1. Установка для измерения энергии импульса, генерируемого твердотельным лазером со стороны «глухого зеркала»:
1-измерительная головка измерителя энергии; 2-лазер твердотельный; 3-«глухое» подвижное зеркало лазера; 4-диафрагма юстировочного лазера; 5-юстировочный лазер (гелий- неоновый); 6-блок питания твердотельного лазера (высоковольтный); 7-лабораторный автотрансформатор (ЛАТР); 8-блок питания юстировочного лазера; 9-измеритель энергии импульса лазерного излучения
3.5.2. На установке, используемой в задании 4 (Рис. 3.2.1.) юстировкой получить максимально-возможную энергию импульса (не менее 0,2 Дж., а затем, не сбивая настойки, перенести измерительную головку на сторону «глухого» зеркала и установить ее приемным окном в сторону «глухого» зеркала (Рис. 3.5.1).
3.5.3. Установить на измерителе энергии диапазон измерений 0,03 Дж., проверить установку стрелки на нуль шкалы отсчета.
|
|
3.5.4.Перемещая измерительную головку с помощью микрометрического винта и поворачивая ее на оси, установить ее по оси луча юстировочного лазера (луч юстировочного лазера должен попадать в нанесенное на заднюю стенку измерительной головки перекрестье (центр), а образующая цилиндра измерительной головки должна быть установлена параллельно оси оптической скамьи).
3.5.5. Нажатием на кнопку «Пуск» произвести генерацию импульса, измерить его и записать в журнал.
3.5.6. Рассчитать отношение энергии импульса выходящего со стороны «глухого» зеркала по отношению к выходной мощности и выразить его в процентах.
Заключение
4.1. Провести анализ полученных результатов и теоретически обосновать их.
4.2. Оформить индивидуальный отчет в соответствии с установленными требованиями.
Контрольные вопросы
1. Устройство и физические основы твердотельных лазеров;
2.Параметры твердотельных лазеров;
3. Устройство и принцип работы лазера на алюмоиттриевом
гранате;
4. Каковы принципы измерения параметров излучения твердотельных лазеров.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
Расчет временной когерентности многочастотного лазерного излучения
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является ознакомление с явлениями интерференции и когерентностью лазерного излучения, а так же изучение устройства и принципа работы интерферометра Майкельсона.