氦氖激光器,实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划氦氖激光器,实验报告　　激光实验报告he-ne激光器模式分析　　一．实验目的与要求　　目的：使学生了解激光器模式的形成及特点，加深对其物理概念的理解；通过测试分析，掌握模式分析的基本方法。对本实验使用的重要分光仪器——共焦球面扫描干　　涉仪，了解其原理，性能，学会正确使用。要求：用共焦球面扫描干涉仪测量he-ne激光器的相邻纵横模间隔，判别高阶横模的阶次；观察激光器的频率漂移记跳模现象，了解其影响因素；观察激光器输出的　　横向光场

2、分布花样，体会谐振腔的调整对它的影响。　　二．实验原理　　1.激光模式的一般分析　　由光学谐振腔理论可以知道，稳定腔的输出频率特性为：vmnq?l1/21lc[q?(m?2n?1)]cos-1[(1—)(1—)]r2?r12?l　　(17)　　其中：l—谐振腔长度；r1、r2—两球面反射镜的曲率半径；q—纵横序数；m、n—横模序数；η—腔内介质的折射率。横模不同，对应不同的横向光场分布，即有不同的光斑目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战

3、略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　花样。但对于复杂的横模，目测则很困难。精确的方法是借助于仪器测量，本实验就是利用　　共焦扫描干涉仪来分析激光器输出的横模结构。由式看出，对于同一纵模序数，不同横模之间的频差为：??mn:mn?ll1/2c1(?m??n)cos-1[(1－)]r1r22?l?其中：δm=m－m′；δn=n－n′。对于相同的横模，不同纵模间的频差为??q:q?c?q2?l　　其中：δq=q－q′，相邻两纵模的频差为??q?c2?l　　由、式看出，稳定球面腔有如图

4、2—1的频谱。　　式除以式得　　ll?mn:mn1?(?m??n)cos-1[(1－)(1－)]1/2r1r2??q?　　设：????mn:mn　　??q；s=1?cos-1[(1－ll)(1?)]1/2r1r2δ表示不同的两横模式可简写作：10）之间的频差与相邻两纵模之间的频差之(?m??n)??s　　只要我们能测出δ，并通过产品说明书了解到l、r1、r2，　　那么就可以由式求出。如果我们选取m=n=0作为基准，那么便可以判断出　　横模序数m、n。例如，我们通过测量和计算求得=2，那么，激光器可能工作于　　υ00、υ10、υ01、υ11、

5、υ20、υ02。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　2.共焦球面扫描干涉仪的基本工作原理共焦球面扫描干涉仪由两块镀有高反射率的凹面镜构成，如图2—2。反射镜的曲率半径　　r1=r2=l。图2-2由于反射镜的反射率相当高，注入腔内的光束将在腔内多次反射形成多光束，从多光束　　干涉的角度来看，入射光束中那些满足干涉相长条件的光谱成分才能透过干

6、涉仪。当光束正　　入射时，干涉相长的条件为：4?l?m?其中η为折射率；l为腔长；m为一正整数。我们定义相邻两个干涉级之间所允许透射光的频差为干涉仪的自由光谱范围：c??f?4?l只要注入光束的频谱宽度不大于δυf，那么在干涉仪扫描过程中便能逐次透过，若在干　　涉仪的后方使用光电转换元件接收透射的光强，再将这种光转换为电信号输入到示波器中，　　于是在示波器的荧光屏上便显示出如图1—1那样的激光频谱。将该谱图拍照下来，在读数显　　微镜下读取相应的δ值，再求出待测激光器的s值，代入式，即可求出，　　进而断定横模序数。　　三．实验设备　　he-n

7、e激光器、激光电源、小孔光阑、共焦球面扫描干涉仪、锯齿波发生器、放大器、示波器等。实验装置如下图图2-3目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　四．实验步骤和内容　　1.按照实验装置图将其连接好，然后检查其是否合理。　　2.将激光器打开。注意要先弄好在打开开关。注意激光器的安全。　　3.调节光路，先将激光调准直。将光具架上得器件全都拿走，只剩

8、下光阑。然后调节激　　光器的旋钮使激光透过光阑的小孔，注意近调近，远调远。使得光阑在光具架上移动时，激　　光全通过小孔。这时激光就几乎准直了。　　4.将激光打到光阑小孔，调整扫描