激光课程设计.docx
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激光课程设计.docx
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激光课程设计
长沙学院
激光原理课程设计
说明书
题目激光原理与技术课程设计
系(部)电子与通信工程系
专业(班级)10光电信息工程
姓名*******
学号***********
指导教师*****************************
起止日期2012年12月30日—1月6日
长沙学院课程设计鉴定表
姓名
**
学号
2010041127
专业
**
班级
一
设计题目
激光原理与技术课程设计
指导教师
指导教师意见:
评定等级:
教师签名:
日期:
答辩小组意见:
评定等级:
答辩小组长签名:
日期:
教研室意见:
教研室主任签名:
日期:
系(部)意见:
系主任签名:
日期:
说明
课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类;
任务书
课题名称
激光原理与技术课程设计
设计内容及要求
1、设计内容(选题范围):
1.1、Nd:
YAG激光器调腔实验;
1.2、Nd:
YAG激光器调Q实验;
1.3、Nd:
YAG激光器倍频实验;
1.4、晶体的电光效应实验;
1.5、晶体的声光效应实验;
1.6、氦氖激光器调腔及其性能研究实验。
2、设计要求:
掌握激光器的工作原理,对激光产生的整个流程非常熟悉,使实践动手能力得到一定的提高。
设计工作量
1、详见课程设计指导书;
2、课程设计提交的资料:
课程设计说明书打印稿及电子文档。
进度安排
起止日期(或时间)
设计内容(或预期目标)
备注
2012年12月30日—2013年1月6日
见课程设计指导书
教研室
意见
年月日
系(部)主管领导意见
年月日
目录
摘要5
1、课程设计目的:
6
2、实验原理图:
6
1)、Nd:
YAG实验6
2)、晶体的电光效应实验7
3)、晶体的声光效应12
4)、氦氖激光器调腔及其性能研究实验13
设计感言:
15
参考文献:
15
摘要
本次激光课程设计的主要实验项目有:
Nd:
YAG激光器调腔实验,Nd:
YA调Q实验,Nd:
YAG激光器倍频实验,晶体的电光效应实验,晶体的声光效应实验,氦氖激光器调腔及其性能研究实验。
通过实验来了解LN晶体的一次电光效应特性和电光对晶体的作用机理,了解布拉格衍射的实验条件和特点,熟悉固体激光器的装配和调试方法和其主要性能,以及氦氖激光器的结构和工作原理及其调谐方法。
了解一些激光实验仪器的操作及其使用方法,在实验中所测量得的数据,虽然大多与理论相符,但仍然存在诸多误差。
关键词:
YAG电光效应声光效应氦氖激光器
1、课程设计目的:
使学生了解并掌握激光器的工作原理、结构与调腔方法,掌握常用的调Q和倍频技术;更深入地理解电光效应、声光效应的物理机制;巩固专业基础理论,感性理解专业技术知识,培养学生实验技能及在实际工作中良好的分析问题和解决问题的能力。
2、实验原理图:
1)、Nd:
YAG实验
1.1Nd:
YAG激光器调腔
图1激光器光路调整示意图
1.2Nd:
YAG激光器调Q
图2带起偏器的KDP电光开关原理图
1.3Nd:
YAG激光器倍频
图3电光调QNd:
YAG激光器腔外倍频原理图
1.4、实验记录数据
驱动电压
500v
550v
600v
650v
700v
750v
800v
光功率
154mJ
200mJ
257mJ
312mJ
359mJ
408mJ
461mJ
驱动电压与光功率关系曲线图:
2)、晶体的电光效应实验
(1)实验原理图
图1LN晶体的光电特性研究装置示意图
图2静态工作点对调制波行的影响研究装置示意图
(2)实验数据以及实验图形
1单双轴晶体的转换图
以上图为:
起偏器垂直光屏图案,晶体加偏压光屏图案,起偏器平行检偏器光屏图案以及晶体加偏压光屏图案
2示波器波形
原信号
最小失真
接收幅度最大
接收信号倍频
3驱动电压
表一驱动电压与激光功率的关系表
电压U/V
功率P/UW
电压U/V
功率P/UW
0
103
550
774
50
125
600
823
100
206
650
880
150
260
700
928
200
314
750
959
250
404
800
974
300
474
850
967
350
545
900
941
400
618
950
918
450
675
1000
883
500
757
1050
831
两偏振器垂直时,从上表中找出最小功率是(103)微瓦;从上表中找出最大功率是(974)
微瓦;其对应的电压是(800)v。
驱动电压与激光功率的关系曲线:
3)、晶体的声光效应
(1)实验原理图
图3超声驻波场中光衍射的实验观察
图4入射光斑尺寸对衍射光的影响超声驻波场的像
图5超声驻波衍射光强的测量衍射效率
(2)实验数据
1.当入射角充满通光面时,数出衍射条纹的数目N=10,利用计算公式V=df/2N,得出声光介质中的声速V=2.5×1000m/s.(d=2.5mm,f=10MHZ)
2.用激光功率计测出得入射光强I0=3.36mV.3.利用光阑分别让0,
1,
2,
3…级衍射光打到激光功率计的光敏面上,测出各级衍射光的强度
,衍射效率为
,因此测得的0,
1,
2,
3,
4的光强分别为.1.445mw,630mw,172mv,24mw,2.4mw,测得的衍射功率分别为43%,18.75%,5.12%,0.71%,0.07%
声光衍射各级光强波形:
4)、氦氖激光器调腔及其性能研究实验
(1)氦氖激光器实验原理与实物图
(2)实验数据
腔长一定L=14cm
工作电流I/(mA)4.04.55.05.56.06.577.5
输出功率P/(uW)118133150162164167173175
工作电流一定I=5.0mA
腔长L/(cm)27、31、36
输出功率P/(uW)95、150、181
反射镜距离探测器14cmHe-Ne激光器输出功率与电流的关系曲线:
腔长一定L=14cm工作电流一定I=5.0mA
该实验失败,以上数据纯属参考、抄袭!
原因:
一者;有畏惧心理,也有挑战意识。
听闻前辈们在此地一一下马。
觉得自己在此落下也并不丢脸。
二者;实验开始时,仪器大致已经调制好,但我缺乏耐心,恒心,没能细心调节导致实验失败。
三者;实验本身有一定难度,精度要求很高,能够成功,也有些许运气成分!
设计感言:
在本次课程设计中,首先非常感谢黄利元,陈英,刘莉老师的耐心指导,让我学到了很多,其次感谢队友的支持,没有你们的齐心协力,这么高精度的游戏,我一个人无法面对。
在课程设计开始的第一天,我们组做的是yag实验,由于陈老师的帮助,能够完满的完成实验。
也让我深刻体会到光学实验就是在考验一个人的耐心、恒心、细心。
我更明白了什么是你争分夺秒但最后还是要拖堂的实验。
从此看来,以前做过的实验还是太小儿科了!
在其他实验过程中,虽然遇到问题,但也能一一解决,最后做的氦氖激光器还是没能调出结果,从一开始的信心满满到最后的遗憾离开,给自己的激光课程设计画上了一个句号。
这也警示我,日后一定要更加努力,注意每一个细节!
参考文献:
[1]李湘银李卓.《激光原理技术及应用》.哈尔滨工业大学.2004
[2]刘安玲孙利平.《激光原理技术实验指导书》.长沙大学.2005.
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- 关 键 词:
- 激光 课程设计