氦氖激光器的调腔实验

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实验 氦氖激光器的调整及光斑的测量 学习体会

实验 氦氖激光器的调整及光斑的测量 学习体会

实验氦氖激光器的调整及光斑的测量学习体会
应用物理2班曹朝榴 2014114025 关于氦氖激光器谐振腔调节,使激光输出,非常重要的前提就是分辨谐振腔是外腔式,还是半外腔式,才能选择十字光靶法和激光准直法中更为适合的一种方法。

本次实验使用的是半外腔式,所以使用激光准直法,能更为容易的调出激光。

在调节过程中,需要将已经调好的氦氖激光器放在导轨的另外一端,利用调节板的小孔调整氦氖激光器的方向,直至激光器出光方向与导轨平行。

紧接着按书上方法调整,直至出光为止。

因为激光是一条直线,且每个仪器透过的小孔都比较小,所以需要每个仪器都调整得高度精确。

就需要足够的耐心,并且非常仔细。

轻微的调节手扭,不断的透过小孔观察,因为耗时较长,且过程单一枯燥,所以极其容易失败,调节过程中应该克制住自己的急躁,静下心来,按照正确的方法调整激光。

氦氖激光器的调试实验

氦氖激光器的调试实验
氦氖激光器调试实验
一、实验目的 1、了解 He-Ne 激光器的工作原理和基本结构; 2、掌握外腔式 He-Ne 激光器的 F-P 腔调节技术; 3、分析放电电流对激光输出功率的影响。
二、实验仪器 外腔式 He-Ne 激光器、准直光源,光学导轨,激光功率计,光阑,腔镜。
三、实验原理
一、激光原理概述 1 普通光源的发光——受激吸收和自发辐射 普通常见光源的发光(如电灯、火焰、太阳等的发光)是由于物质在受到外
9、调节泵浦电流的大小,使输出功率再次最大,此电流即为激光器的最佳 放电电流。
五:注意事项
1、He-Ne 激光器电源电压较高,应注意安全。 2、不要让氦氖激光射入眼睛。 3、加输出镜后,不要看氦氖激光器毛细管中的亮点,防止突然出光,损坏 眼睛。 4、不要碰光学元件的表面,防止损坏镀膜
He-Ne 气体激光器的
输出功率较小,He-Ne 气体激光器的输出功率只有 1 100mW,最常用的 25cm
的激光管,放电电流为 5mA,高压为 1500V,输出功率为 1.5mW,效率仅为 0.02%。
制作 He-Ne 气体激光器时,为了在有限的腔长内,尽可能获得较大的功率输出,
要选择最佳的放电条件。所谓最佳放电条件是指一定管径和管长的 He-Ne 气体
6、将曲率半径为 1m 的反射镜放在半外腔氦氖激光器的布儒斯特窗前,作为 输出镜。调节其上的水平和俯仰旋钮,使反射的准直氦氖激光返回光阑。
7、打开电流源,电流加到 10mA 左右,会发现有激光输出,若没有,稍微 调节一下输出镜,则会出光,还没有,就要按照前面的步骤重新仔细调节了。
8、激光调出来后,打开功率计,将功率计探头放在输出镜前,调节输出镜 使输出功率最大。
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类很多,He-Ne 气体

半内腔式氦氖激光器调谐实验报告

半内腔式氦氖激光器调谐实验报告

半内腔式氦氖激光器调谐实验报告示例文章篇一:哇塞!今天我们做了一个超级酷的实验——半内腔式氦氖激光器调谐实验!一进实验室,我就像一只好奇的小猫咪,东瞅瞅西看看。

老师把我们分成了几个小组,我和我的小伙伴们眼睛都放光啦,迫不及待地想要开始。

实验仪器摆在桌子上,那模样看起来可神秘啦!老师先给我们讲了一堆原理,什么共振啦,波长啦,听得我脑袋都有点晕乎乎的。

我心里直犯嘀咕:“这也太难懂了吧?”不过,老师讲完后,就让我们自己动手啦!我小心翼翼地摆弄着那些仪器,手都有点抖,生怕一不小心给弄坏了。

“哎呀,这个该怎么弄呀?”我着急地问旁边的小伙伴。

“别慌,咱们慢慢研究。

”小伙伴安慰我道。

我们一边对照着实验步骤,一边互相商量。

这感觉就像在走一条充满迷雾的小路,每一步都充满了未知和挑战。

在调谐的过程中,那激光的颜色一会儿红一会儿绿,就像个调皮的小精灵在跟我们捉迷藏。

“这到底是咋回事呀?”我忍不住大喊。

小伙伴笑着说:“别着急,说不定这是正常现象呢!”经过好一番折腾,我们终于有了点眉目。

看着那稳定的激光,我心里别提多高兴啦,就像在黑暗中找到了一束温暖的光。

其他小组也都忙得热火朝天,有的在欢呼,有的在皱眉思考。

整个实验室里充满了紧张和兴奋的气氛。

“难道我们就这样成功啦?”我还有点不敢相信。

小伙伴拍了拍我的肩膀说:“你看,这不就成功了嘛!”通过这次实验,我深深地感受到,科学实验就像一场刺激的冒险,虽然过程中会遇到很多困难,但是当你最终克服它们,看到成果的时候,那种喜悦简直无法用言语来形容!我觉得呀,做实验就像爬山,一路上会很累,会遇到荆棘,但当你站在山顶,看到美丽的风景时,一切都值了!这次半内腔式氦氖激光器调谐实验,让我对科学的热爱又多了几分!示例文章篇二:哎呀呀,我一个小学生,居然要写半内腔式氦氖激光器调谐实验报告,这可真是个大挑战呢!那天,我们一群小伙伴在实验室里,准备开始这个神奇的实验。

老师一进门就笑着说:“孩子们,今天咱们要探索神秘的激光世界啦!”我们都兴奋得不行,眼睛瞪得大大的,就像看到了超级大糖果一样。

He-Ne激光器谐振腔调整和激光特性的测量

He-Ne激光器谐振腔调整和激光特性的测量

实验一:He-Ne 激光器谐振腔调整和激光特性的测量一、实验目的:1.了解He-Ne 激光器的构造。

2. 观察并测量He-Ne 激光器的功率、发散角等特性参数。

3. 调整谐振腔一端的反射镜,观察谐振腔改变后He-Ne 激光器性能参数的变化。

4. 了解外腔He-Ne 激光器的偏振态。

5. 通过光栅方程来验证He-Ne 激光的波长。

二、实验内容:1. He-Ne 激光器发散角测量由于远场发散角实际是以光斑尺寸为轨迹的两条双曲线的渐近线间的夹角,所以我们应延长光路以保证其精确度,此时需要在前方放置反射镜。

可以证明当距离大于λωπ207时所测的全发散角与理论上的远场发散角相比误差仅在1%以内。

(1)确定和调整激光束的出射方向,放置一个反射镜来延长光路。

(2)在光源前方L1处用光功率计检测,在与光轴垂直的某方向延正负轴测量并绘出光功率/位移曲线。

(3)由于光功率/位移曲线是高斯分布的,定义Pmax/e2为光斑边界,测量出L1位置的光斑直径D1。

(4)在后方L2处用光功率计同样测绘光强/位移曲线,并算出光斑直径D2。

(5)由于发散角度较小,可做近似计算,θ2=D2-D1/L2-L1,便可以算出全发散角2θ。

2 .利用光栅方程验证波长。

He-Ne 激光器的波长是623.8nm, 通过光栅方程可以验证激光器的波长值。

观察衍射图样,统计出衍射级数j 。

根据三角公式,计算出衍射角θ。

由于光栅常数d 已知,根据光栅方程可以计算出激光波长。

),2,1,0(sin ±±==j j d λθ1. 观察He-Ne 外腔激光器模型,了解各部分构造及工作原理。

He-Ne 激光器的组成包括有:共振腔(由放电毛细管和反射镜组成)、工作物质(有氦氖气体按一定比例组成)、放电电源(通常多采用直流高压电源)。

当氦氖激光器的电极上加上几千伏的直流高压后,管内就产生辉光发电,对工作物质进行激励从而引起受激辐射,经共振腔进行光放大以后,即产生激光输出。

开腔He—Ne激光器谐振腔四步目测调节法

开腔He—Ne激光器谐振腔四步目测调节法
者 , 振 腔 的调节 是最 大 的 困难 。 者结 合多 年从 谐 笔
的 调节是 一 个 比较 困难 的 问题 。 方 面 有 关 激 光 一 原理 、 光 器 件 的教 科 书[6上 没 有 提 到具 体 调 激 3] _ 节方 法 , 另一 方 面仪 器 使 用 说 明 书上 的 内容 太 过 专 业 , 时需要 借 助 阿贝望 远镜 、 有 同轴小 孑 等辅 助 L 仪 器 , 节过 程 比较 复 杂 , 调 不易 掌 握 。 因此 本 文 针
1 谐 振 腔 的认 识
开腔 HeNe - 激光器 主要 由两 个带 调节 支 架 的 反 射镜 、 光放 电管 及 电源 、 直 激 光器 、 激 准 滑轨 、 功
率 计等部 件组成 。 - 激 光器 由于采用 毛 细管 放 HeNe
收 稿 日期 : 0 91 -4 2 0 —12
第 1 : 步 调节 全反 凹面镜 首 先将 凹面 镜 和准直 激 光器放 人 滑轨 两端 并 锁紧, 图 1 如 所示 , 直激 光器 一端 应 留有较 大 的 准
空间, 因为激光会从这个方 向输 出, 以便放置其他 测量设备。 然后打开准直激光器 , 使得激光光斑能
开 腔 HeNe 光 器 谐 振 腔 四步 目测 调 节 法 - 激
够照射到反射镜的中央位置, 如果准直光斑不在
中央 , 以适 当 调 节 准 直 激 光 器 的 X Y 调 节 旋 可 _
第2 3卷第 2期 来自大学物



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21 0 0年 4月
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文 章编 号 :O 72 3 (O O O —O 9O lO —9 4 2 1 ) 20 3 一3

激光技术调节实验报告

激光技术调节实验报告

一、实验目的1. 了解激光技术的基本原理和激光器的工作机制。

2. 掌握激光器的调节方法,包括激光束的准直、聚焦、模式分析等。

3. 通过实验,加深对激光技术在实际应用中的理解和应用。

二、实验原理激光技术是20世纪60年代发展起来的一门高新技术,具有高亮度、高方向性、高单色性等特点。

激光器是产生激光的核心设备,其工作原理是利用受激辐射原理,通过光学谐振腔放大光波。

三、实验仪器与设备1. 氦氖激光器2. 光具座3. 分光计4. 平行光管5. 毛玻璃屏6. 望远镜7. 激光束扩束器8. 聚焦镜四、实验内容与步骤1. 激光器调节(1)连接激光器与光具座,确保连接牢固。

(2)打开激光器电源,预热5-10分钟。

(3)调整激光器输出功率,使激光束亮度适中。

(4)将平行光管放置在激光束的出射端,调整平行光管的光轴与激光束的出射方向一致。

2. 激光束准直(1)将望远镜放置在光具座上,调整望远镜的光轴与激光束的出射方向一致。

(2)观察望远镜中的激光束,调整望远镜的位置,使激光束在望远镜中形成清晰的点。

(3)记录激光束的准直情况,分析激光束的准直度。

3. 激光束聚焦(1)将聚焦镜放置在光具座上,调整聚焦镜的位置,使激光束在聚焦镜处形成焦点。

(2)观察聚焦镜处的激光束,调整聚焦镜的位置,使激光束在聚焦镜处形成清晰的焦点。

(3)记录激光束的聚焦情况,分析激光束的聚焦度。

4. 激光器模式分析(1)将毛玻璃屏放置在光具座上,调整毛玻璃屏的位置,使激光束在毛玻璃屏上形成光斑。

(2)观察毛玻璃屏上的激光光斑,分析激光器的模式结构。

(3)记录激光器的模式结构,分析激光器的模式特性。

五、实验结果与分析1. 激光器调节通过实验,成功调节了激光器的输出功率,使激光束亮度适中。

调整平行光管和望远镜的位置,实现了激光束的准直。

2. 激光束聚焦通过实验,成功实现了激光束的聚焦,在聚焦镜处形成了清晰的焦点。

记录了激光束的聚焦情况,分析了激光束的聚焦度。

激光技术实验报告

激光技术实验报告

实验一 氦氖激光系列实验一、实验内容:1、氦氖激光器的调节 2、氦氖激光器的输出功率 3、氦氖激光器发散角测量4、用共焦球面扫描干涉仪观察、分析、判断激光器的模式组成 二、实验仪器:氦氖激光器、调节板、谐振腔反射镜、半内腔氦氖激光器、激光功率指示仪、共焦扫描仪、示波器 三、实验原理及方法次为例)10/1010∑==i i P P其中:0P 为十次测量的平均值。

激光器功率漂移=η%100/0⨯∆P P 其中2/)(min max P P P -=∆固定输出镜,调至出光,旋转输出镜俯仰倾斜旋钮,结合功率计,将其输出调至最大。

打开激光器电源并预热20~30分钟,将激光器光束对准激光功率指示仪探头中心位置,每隔10分钟记录一次,测量氦氖激光器的输出功率随时间变化曲线。

3. 用刀口法可以测定光斑的大小和验证光斑的光强分布是高斯分布。

实验中使刀口平行于y 轴,沿垂直于x 轴方向移动当刀口缓慢推入光束时,设刀口挡住了a x ≤的所有点。

未被刀口挡住而通过的光功率P 用余误差函数表示为:)2(2),(0a Werfc P dxdy y x I P a==⎰⎰ 如果先用刀口把光束全部挡住,然后把刀口缓慢拉出时,未被刀口挡住而通过的光功率可用相应的误差函数表示。

)exp(),(2220σy x p y x I +-=)2(210σaerfc p p = 其中2/W =σ是数理统计中的标准偏差。

根据上式作出的归一化高斯分布和相对功率与刀口位置关系曲线如下图所示可以证明,相对功率为0.25和0.75的点分别位于高斯分布曲线极大值两侧,其距离σ6745.0=p e 。

所以从由实验得到的相对功率与刀口位置的关系曲线就可确定p e 的值。

算出σ值后就可计算P/0P 的理论值,进行曲线拟合。

如果拟合的好,就证明基横模光强是高斯分布。

用p e 的值可以计算光斑大小:)2(4826.1p e W = )2(7456.12/1p e D =如图所示,将刀口位于激光光斑边缘位置,并将功率计置于刀口后面来测量未被刀口挡住的激光光功率。

实验一He-Ne激光器的调试实验

实验一He-Ne激光器的调试实验

实验一He-Ne激光器的调试实验实验一 He-Ne激光器的调试实验一、实验目的:1、了解氦氖激光器的基本结构。

2、掌握氦氖激光器的工作原理。

3、学会用各种方法进行激光器的调节。

二、实验原理:从1960年代激光器问世以来,各种类型的激光器相继研制成功,并因它所具有的独特的性能一一高亮度、良好的方向性,单色性,相干性被广泛应用_工业、农业、国防、计量、医疗等行业。

其中气体激光器是目前种类最多,应用最广泛的一类激光器。

而氦氖激光器又在气体激光器中最具有代表性,它制作容易, 运作可靠,所以我们就以氦氖激光器为典型实例进行结构分析和实验。

激光器一般具有三个组成部分:工作物质(增益介质),谐振腔(光学共振腔),激励能源。

氦氖激光器的工作物质为纯度大于99.99%的氦气和氖气。

其中氖气是能激发出激光的气体,而氦气则是提供光放大条件(产生粒子数反转)的气体。

他们按一定的比例,一定的压强充入用玻璃制作的放电管内。

为了提髙能量使气体点燃,在其上面安装阳极和阴极。

谐振腔主要由腔体、反射镜、毛细管构成,他们的组合,共同保证光在腔体内振荡放大,最终获得激光输出其技术要求是:毛细管(放电管)的直度,两个反射镜的平行度和反射镜片与毛细管的垂直度。

毛细管不仅直度要求严格,其内径尺寸也有特殊要求。

反射镜共有两片,其一片是全反的凹面镜,反射率优于 99.85%;另一片是一定透过率的平面镜,反射率约98.5%。

、氦氖激光器的激励能源一般是直流髙压电,称之为氦氖激光器电源。

它将使用220V交流电变换成直流高压,并根据气体放电的特点,实现高压电的正常运转。

氦氖激光器的电参数是:启辉(点燃)电压,工作电压和最佳工作电流。

启辉电压高于工作电压,实验用的激光器的启辉电压为4500V,工作电压约1200V, 最佳工作电流约5mA.调整方法:对激光器进行调整,实际就是有针对性地调整其毛细管直度、两个反射镜之间的平行度、毛细管与反射镜的垂直度(以下简称直度、平行度、垂直度), 使激光器处于最佳状态,获得满意的性能指标。

武大光科激光原理四个实验

武大光科激光原理四个实验

实验一大功率氦氖激光器的安装与调试实验【实验目的】1、通过对He-Ne激光器的安装与调试熟悉气体激光器的结构和工作原理。

2、学会调整光学谐振腔的基本方法。

3、要求将激光器调整到有最佳输出状态。

【实验原理】氦--氖激光器是一种原子气体激光器,它主要由放电管、光学谐振腔、激励源三部分组成。

激光器的结构因放电管和谐振腔镜片的连接方式不同而有内腔式、外腔式、半内腔式之分。

(1)外腔式(2)半内腔式内腔式为两镜片与放电管分离。

对于全外腔的激光器,它的腔是可调的,反射镜片和放电管的窗片都暴露在空气中,虽然生产厂都已进行了防尘封蔽措施,但是随着使用时间的延长,尘埃、水汽等还是会侵入,污染反射镜片和窗片,使激光器输出功率下降,直至不出光。

激光器在使用过程中,由于其本身的热涨冷缩及外界振动等原因,都会使腔变形,也影响着激光器的模式,输出功率稳定性等指标。

因此,使用者应该学会必要的维护技术和调整技术。

激光器结构示意图见实验图1:实验图1 激光器结构示意图【实验操作与现象】1.检修指南:(1)激光器不出光时检查程序:电源一放电管一气体颜色一反射镜一布儒斯特窗一谐振腔一毛细管电源激光器被点燃,激光放电管辉光放电,如一个霓虹灯一样。

如果不能辉光放电,首先检查电源是否有问题。

电源出了毛病,则需要修理电源或更换电源。

放电管其次检查放电管。

放电管破裂而漏气或铝电极严重溅射损坏都会点不着。

有时虽然能够点燃,但放电也不稳定,一闪一闪的,这是电源与放电管匹配不好而至。

放电管的参数有了变化或者电源出了毛病,都会出现放电不稳定。

气体颜色如果能够点燃,并能稳定放电,而由于管内工作物质的成分发出变化,也导致无激光输出。

氦氖激光器正常辉光放电是橙红色。

主要观察阳极和阴极附近的放电颜色。

颜色变兰或兰紫色,则放电管侵蚀入了空气。

颜色呈乳白色,则是放电管去气不彻底或侵入水气。

以上情况都属放电管损坏,必须更换新管芯。

反射镜激光器的反射镜片严重污染,也会使激光器无激光输出。

hene激光器谐振腔的观察及调整原理的实验心得

hene激光器谐振腔的观察及调整原理的实验心得

hene激光器谐振腔的观察及调整原理的实验心得一、实验目的1.用共焦球面扫描干涉仪测量He-Ne激光器的相邻纵模间隔,判别高阶横模的阶次。

2.了解激光的频谱结构,掌握扫描干涉仪的使用方法及测定其性能指标的实验技能。

3.观察激光器的频率漂移及跳模现象,了解其影响因素;观察激光器的输出横向光场分布花样,体会谐振腔的调整对它的影响。

二实验设备He-Ne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。

三、实验原理1.激光的频率特性激光器的光学谐振腔内可存在一系列具有分立谐振频率的本征模式,但其中频率位于工作物质增益带宽范围内,并满足阈值条件的本征模才会振荡形成激光。

通常把激光光波场的空间分布,分解为沿传播方向(腔轴方向)的分布E(z)和垂直于传播方向在横截面内的分布E(x,y),即谐振腔模式可分为纵模和横模,用符号TEMmn标志不同模式的模式分布。

对激光束的模式进行频率分析,可以分辨出它的精细结构。

由无源腔理论可知:共轴稳定球面谐振腔TEMmn模的频率为式中m、n为横模阶次,q为纵模阶次,L为腔长,R1R2是腔面两反射镜的曲率半径,n是工作物质的折射率。

当m=n=0时为基横模,而m或n≠0时叫做高阶横模。

对于不同的横模(m、n不同)有不同的横向光强分布,所以观察光斑图案或测量光强分布也能分析横模结构。

但对于含有高阶横模的结构,则必须借助于频率分析才能分辨。

四、实验步骤与内容1.按照实验装置图连接线路,经检查无误后方可接通电源。

2.点燃激光器,调整光路,首先使激光束从小孔光阑通过,调整扫描干涉仪上下、左右位置,使光束正入射孔中心,再细调干涉仪板架上的两个方位螺丝,使从干涉仪腔镜反射的最亮的光点回到光阑小孔的中心附近,这时表明入射光束和扫描干涉仪的光轴基本重合。

激光实验报告

激光实验报告
3利用刀口法测量法,测量功率随刀口位置的变化曲线,测量传输距离,通过数据分析得到氦氖激光器的光斑直径,发散角。
4将氦氖激光器,扫描F-P腔,光电探测器依次排列,并调整至共轴,接示波器,在一个上升沿中观察氦氖激光器模式,调节输出镜,观察不同谐振腔的模式并测量模式间频率间隔。
三.实验结果与分析
在调整过程中,氦氖激光器已经调节完毕。而且由于仪器的问题,可调节的范围很小,细小的变动可能会导致激光无法产生。
建议:加入滤光片,测量功率时采用uW量程
思考题:
1、请阐述脉冲固态激光器的静态和动态工作特性
静态工作时,激光器输出一连串不规则的尖峰脉冲,称为激光的弛豫震荡,动态的情况下,输出频率稳定功率高的窄脉冲
2、半导体激光器的光斑特点,说明内在原因
光斑呈椭圆形
3请阐述激光模式的概念及形成原因
概念:具有一定振荡频率和一定的空间分布的特定光束能够在谐振腔内形成稳定振荡。将光学谐振腔内可能存在的这种特定的光束称为腔的模式。不同的谐振腔具有不同的振荡模式。在垂直于传播方向的横向面内存在的稳定场分布,称为横模。沿谐振腔轴线方向上的激光光场分布就是纵模。由于谐振腔反射镜尺寸有限,所以当光波在两镜间往返传播时必然会因为镜的边缘的衍射效应而产生损耗,使能量分布变化,在足够多次的往返传播之后腔内形成一个稳定场,它的相对分布不再受衍射影响,在腔内往返一次之后能够“自再现”出发时的场分布。这种稳定的场分布称为自再现模或横模。光波在谐振腔中往返时会因为在腔镜上反射形成驻波,稳定的驻波场就是纵模。
3.27
4.47
6.30
8.50
电流mA
240
250
260
270
280
290
300
310
320

氦氖激光器模式分析实验

氦氖激光器模式分析实验

氦氖激光器模式分析实验氦氖激光器模式分析实验在激光器的生产与应用中,我们常常需要先知道激光器的模式状况,如精密测量、全息技术等工作需要基横模输出的激光器,而激光器稳频和激光测距等不仅要基横模而且要求单纵模运行的激光器。

因此,进行模式分析是激光器的一项基本又重要的性能测试。

一、实验目的1.了解氦氖激光模式的基本原理;2.掌握氦氖激光模式分析整套仪器的光路调节,理解光谱精度,光谱分辨率的计算;3. 根据氦氖激光器的光学特性考察其在光电子技术方面的应用。

二、基本原理1.激光器模的形成我们知道,激光器的三个基本组成部分是增益介质、谐振腔、激励能源。

如果用某种激励方式,将介质的某一对能级间形成粒子数反转分布,由于自发辐射和受激辐射的作用,将有一定频率的光波产生,在腔内传播,并被增益介质逐渐增强、放大,见图1。

被传播的光波绝不是单一频率的(通常所谓某一波长的光,不过是指中心波长而已)。

因能级有一定宽度,加之粒子在谐振腔内运动受多种因素的影响,实际激光器输出的光谱线宽度是由自然增宽、碰撞增宽和多普勒增宽叠加而成。

不同类型的激光器,工作条件不同,以上诸影响有主次之分。

例如低气压、小功率的He-Ne激光器6328埃谱线,以多普勒增宽为主,增宽线型基本呈高斯函数分布,宽度约为1500MHz。

只有频率落在展宽范围内的光在介质中传播时,光强将获得不同程度的放大。

但只有单程放大,还不足以图1:纵模和纵模间隔图1中,增益线宽内虽有五个纵模满足谐振条件,但只有三个纵模地增益大于损耗,能有激光输出,对于纵模的观测,由于q值很大,相邻纵模频率差异很小,眼睛不能分辨,必须借用一定的检测仪器才能观测到.谐振腔对光多次反馈,在纵向形成不同的场分布,那么对横向是否也会产生影响呢?回答是肯定的.这是因为光每经过放电毛细管反馈一次,就相当于一次衍射,多次反复衍射,就在横向的同一波腹处形成一个或者多个稳定的衍射分布,称为一个横模,我们见到的复杂的光斑则是这些基本光斑的叠加.图4中,我们介绍了几种常见的基本横模光斑图样.图2:常见的横模光斑图总之,任一个模,既是纵模,又是横模,它同时有两个名称,不过是对两个不同方向的观测结果分开称呼而已.一个模由三个量子数来表示,通常写作,q是纵模标记,m和n是横模标记.对方形镜来说,m是沿x轴场强为零的节点数,n是沿y轴场强为零的节点数.前面已知,不同的纵模对应不同的频率,那么同一纵模序数内的不同横模又如何呢?同样,不同横模也是对应不同的频率.横模序数越大,频率越高.通常我们也不需要求出横模频率,关心的是不同横模间的频率差,经推导得()2m n c v m n L ηπ∆+∆∆=∆+∆(4)其中, m ∆,n ∆分别表示x ,y 方向上横模模序差, 1R ,2R 为谐振腔的两个反射镜的曲率半径,由(3)和(4)可知相邻的横模频率间隔和相邻的纵模频率间隔的关系:()m n q m n v v π∆+∆∆+∆∆=∆(5)从上式中还可以看出,相邻的横模频率间隔与纵模频率间隔的比值是一个分数,例如图5.图3: 在增益线宽内,纵模和横模分布图分数的大小由激光器的腔长和曲率半径决定.腔长与曲率半径的比值越大,分数值越大.当腔长等于曲率半径时(12L R R ==,即共焦腔),分数值达到极大,即横模间隔是纵模间隔的1/2,横模序数相差为2的谱线频率正好与纵模序数相差为1的谱线频率兼并.激光器中能产生的横模个数,除前述增益因素外,还与放电毛细管的粗细、内部损耗等因素有关.一般说来,放电管直径越大,可能出现的横模个数越多.横模序数越高的,衍射损耗越大,形成稳定的振荡越困难.但是激光器输出光中横模的强弱决不能仅从衍射损耗一个因素考虑,而是由多种因素共同决定的,这是在模式分析实验中,辨认哪一个是高阶横模时易出错的地方.因仅从光的强弱来判断横模阶数的高低,即认为光最强的谱线一定是基横模,这是不对的,而应根据高阶横模具有高频率来确定.横模频率间隔的测量同纵模间隔一样,需借助展现的频谱图进行计算.但阶数m和n的确定仅从频谱图上是不够的,因为频谱图上只能看到有几个不同的+的差值,然而不同的m和n可对应相同的m n+,即简并,在+,可以测出m nm n频谱图上则是相同的,因此要确定m和n各是多少,还需结合激光器输出的光斑图形进行.当我们对光斑进行观察时,看到的应是它全部横模的叠加图(即图2中一个或几个单一态图形的组合).当只有一个横模时,很易辨认.如果横模个数比较多,或基横模很强,掩盖了其他的横模,或者高阶模太弱,都会给分辨带来一定的难度.但由于我们有频谱图,知道了横模的个数及彼此强度上的大致关系,就可缩小考虑的范围,从而能准确地确定出每个横模的m和n。

He-Ne 激光器的装调与参数测试 说明书

He-Ne 激光器的装调与参数测试 说明书

He-Ne 激光器的装调与参数测试一、实验目的1、熟悉He-Ne 激光器的模式结构2、了解F-P 共焦球面扫描干涉仪的原理3、掌握He-Ne 激光器的调整方法4、掌握用共焦球面扫描干涉仪观察、测量激光纵模的方法二、实验原理1、He-Ne 激光器的模式结构He-Ne 激光器是最常用的连续工作气体激光器,以结构形式不同可分为内腔式、半内腔式和外腔式激光器,如图1所示。

二反射镜组成光学谐振腔,放电管内充以不同比例的氦气和氖气(激活物质),二电极通过毛细管放电激励激光工作物质,在氖原子的一对能级间造成粒子数反转,输出受激辐射。

由于谐振腔的作用,使受激辐射光在谐振腔内来回发射,多次通过激活介质而不断加强。

如果单程增益大于单程损耗,即满足产生激光的阈值条件时,则有稳定的激光输出。

(1)外腔式(2)半内腔式由于各种因素引起的谱线加宽,使激光介质的增益系数有一频率分布,如图2所示,该曲线称为增益曲线。

对于He-Ne 激光器,氖原子的自发辐射中心波长为632.8nm ,增益线宽约为1500MHz 。

由无源谐振腔理论可知,激光器的谐振腔具有无数多个固有的分立的谐振频率,只有频率落在工作物质增益曲线范围内并满足激光器阈值条件的那些模式,才能形成激光振荡,如图2所示。

如果不采取选模措施,则He-Ne 激光器一般以多模方式工作。

不同的振荡模式具有不同的光场分布。

光腔的模式可以分解为纵模和横模,它们分别代表光腔模式的纵向(即腔轴z 方向)的光场分布和横向(即垂直于z 轴方向的xy 平面)的光场分布。

通常用符号TEM mnq 标志不同模式,其中q 为纵模序数,一般为很大的正整数;m 、n 为横模序数,一般为0,1,2。

TEM 00q 代表基横模,它对应的光场分布特点是:在光腔轴线上光振幅最大,从中心到边缘振幅逐渐降落。

每一个q 对应纵向一种稳定的电磁场分布,称为一个纵模。

对于同一阶横模,相邻两纵模间距为Lcmnq q mn q 2)1(= = +其中 为腔中介质的折射率,L 为谐振腔的长度。

氦氖激光器调节

氦氖激光器调节

本科学生综合性实验报告学号:姓名:学院:专业、班级:实验课程名称:激光原理课程实验教师:周海春开课学期:2015 至2016 学年第一学期填报时间:2015 年 6 月15 日云南师范大学教务处编印氦氖激光器调节一、实验目的:1、掌握氦氖激光器出光原理2、掌握氦氖激光器谐振腔的调节方法二、实验仪器:氦氖激光器,调节板,谐振腔反射镜,半内腔氦氖激光器,台灯(或其它光源,请用户自备)三、实验原理:在激光器内充有一定比例的氦气和氖气。

封上以后,谐振腔A 被严格的固定在激光管管子上,谐振腔B 在管子外部,可以延光轴前后移动。

当在激光器正、负极加直流高压时(一般3KV 以上),氖离子发生粒子数反转。

当氖离子从高能级降到低能级时,将放出一束光。

这两个谐振腔的反射镜一个反射率接近100%,即完全反射。

另一个反射率约为98%。

这束光被两个谐振腔进行多次反射后,经镀有反射率约为98%膜的一端射出,即为激光。

四、操作步骤(一)十字光靶法(自准直法)1、将半内腔氦氖激光器、谐振腔反射镜和调节板放到导轨上,如图3 所示。

(图3)2、将半内腔氦氖激光器与激光器电源接好(注意:红色与红色相接,黑色与黑色相接,切勿接反),打开电源,激光管发出橙红色的光。

3、将调节板有十字叉丝面对准激光器,并用光源(如用台灯)照亮十字线,在十字叉丝中间有一小孔,眼睛通过小孔,看到激光管的毛细管另一端,调节激光器调整架六个旋钮,被谐振腔A 反射到眼睛中的一个“小白点”(即眼睛、小孔、毛细管在一条直线上),如图4所示。

4、观察被谐振腔B 反射回的调节板的十字叉丝像的位置,此时的十字叉丝像可能在图5 的某一位置,调节谐振腔B 架后的两个螺丝,使十字叉丝完全落在小孔的正中间,见图6。

这说明谐振腔反射镜与激光管管内的毛细管完全垂直,此时,应马上有激光射出。

若谐振腔与毛细管光轴调节的范围大于λ/4 就不出激光,还需继续调节谐振腔的两个螺丝,直到谐振腔与毛细管光轴调节范围小于λ/4,激光才能出来。

激光调腔论文_3

激光调腔论文_3

激光调腔与纵横模分析论文内容摘要:本实验利用He-Ne激光器和示波器等仪器在示波器上观察了长短两个He-Ne激光器的模谱,并在模谱上辨认了自由光谱区,测量了纵、横模的频率间隔,然后观察了横模的图样。

又利用频率分裂和模竞争实验激光器测量了增益曲线,观察了模分裂现象。

关键字:纵模,横模,自由光谱区,晶体光折射,纵模分裂一实验原理1、激光以及氦氖激光器(1)激光器由光学谐振腔、增益介质和激励能源组成。

He-Ne激光器谐振腔由二片直径为2a、间隔的L的介质膜反射镜相对放置组成。

如果一个腔体中同时存在着原子体系和光讯号,它们之间的相互作用可以归结为三个基本过程,即自发辐射、受激吸收和受激发射。

对于激光束,同时存在着受激吸收和受激发射。

有激光输出,要求受激发射超过受激吸收,必须是高能级的原子数密度N2大于低能级的原子数密度N1。

我们把出现N2>N1的情况称为“粒子数反转”。

用放电激励的方法使N2>N1,那么,由于激光器两端有两块互相平行的高反射镜子,使光讯号在激光器的腔体中不断来回振荡,不断放大,最终就形成强烈的激光束。

受激发射的光子具有相同的能量(频率)、相同的相位、偏振态,且从同一方向发出。

(2)调腔实验调节方法:十字小孔成像准直法图2.如图1所示,十字屏中心有一小孔,用照明光源照亮十字屏。

通过小孔沿光轴观察放电管,移动十字屏位置,在放电管端头找到放电管中心的光点,如图2(a)所示。

然后调节腔镜,并观察十字线的像,使其交点与放电管中心光点重合,调节到如图2(c)所示状态后(标志着腔镜已经与放电管轴线垂直),将十字屏、照明光源换到激光腔另外一端,按照以上调节方法,同样调节到如图2(c)所示状态,即可能有激光输出。

否则,可重复以上步骤,反复调节,直至输出红色激光。

可以使用光功率计(自备)检测输出激光强度,微调两腔镜,以达到最佳输出光强。

波长632.8nm。

2、He-Ne激光器的纵模、横模及其对应的频率间隔(1)纵模激光器是由增益介质、光学谐振腔和激励能源组成。

氦氖激光器的调腔实验

氦氖激光器的调腔实验

氦氖激光器的调腔实验(北京师范大学物理系)摘要:本实验分别通过准直法和十字叉丝法来调节谐振腔两端腔镜的位置,使得两个腔镜平行且和毛细管垂直,发射激光,并通过统调法获得最强激光。

理论:激光器由激励电流、增益介质和谐振腔组成,如图1。

对He-Ne激光器而言增益介质就是在两端封有布儒斯特窗的毛细管内按一定的气压充以适当比例的氦氖气体,当氦氖混合气体被电流激励时,与某些谱线对应的上下能级的粒子数发生反转,使介质具有增益。

介质增益与毛细管长度、内径粗细、两种气体的比例、总气压以及放电电流等因素有关。

对谐振腔而言腔长要满足频率的驻波条件,谐振腔镜的曲率半径要满足腔的稳定条件。

总之腔的损耗必须小于介质的增益,才能建立激光振荡。

由于介质的增益具有饱和特性,增益随激光强度增加而减小。

初始建立激光振荡时增益大于损耗,随着激光的增强而增益逐渐减小直到增益等于损耗时才有持续稳定的振荡。

图1 激光器原理图实验内容:1.清洗镜头在清洗镜头时候可以通过腔镜的具体情况选择合适的清洗方法,首先应用洗耳球吹去镜头上的灰尘等颗粒物,对于软膜我们采用拖曳的方法,首先将镜头放置在水平的桌面上,取一张镜头纸并将光滑一面放置在镜头上,并且在此之前确保不会用手去接触光滑面,在擦镜纸上接触镜头的部位滴一到两滴丙酮试剂,轻轻拖曳擦镜纸的一端直到整张擦镜纸擦过镜头。

图2 软膜清洗法对于硬膜,洗耳球吹去镜头上的灰尘等颗粒物之后,将镜头着对折,如图,用止血钳夹住擦镜纸,露出一段,在露出一端上滴一到两滴丙酮,轻甩之后擦拭镜头,擦拭的过程保证擦拭方向永远朝着一个方向,不来回擦拭。

图3 硬膜清洗法2.准直法调腔用具:He-Ne激光器、准直激光器、贴有白纸的立板。

步骤:(1)通过上述方法清洗完镜头和布儒斯特窗后,打开准直激光器;(2)首先调节准直激光器的上下高度和俯仰角度,使得准直激光器打出来的光与毛细管的中心在同一水平线上;(3)将准直激光器固定在谐振腔一端的前段,将激光穿透整个毛细管,此时可以调节准直激光器的横向位移和左右偏移动,直到穿透的光打在对面的白纸上呈现同心圆环状;(4)装上阴极反射镜,调整反射镜的左右偏转和俯仰,使反射回的激光与出来的激光重合出现在准直激光器镜头上的正中心;(5)装上阳极反射镜,调整反射镜的左右偏转和俯仰,使反射回的激光出现规则的明暗变化;(6)关闭准直激光器,打开He-Ne激光器电源,观察有无激光出现,如果没有可以先松动阳极反射镜并轻微晃动,如果发现偶尔有激光出现则再次安装好阳极反射镜并轻微调整阳极反射镜,直到有激光出现,如果无论如何晃动都没发现激光则证明阴极反射镜没有装好或者之前的准直调节没有调好,则重复上述过程重新来调,直到有激光出现。

ying,开腔He-Ne激光器的谐振腔调整方法

ying,开腔He-Ne激光器的谐振腔调整方法

He-Ne 激光器的谐振腔调整方法09光信周俊颖20093200086谐振腔的认识:开腔He-Ne激光器主要由两个带调节支架的反射镜、激光放电管及电源、准直激光器、滑轨、功率计等部件组成。

He-Ne 激光器由于采用毛细管放电的形式,大多数采用平-凹腔结构。

凹面镜用作谐振腔的全反镜,一般会标明/R= ***0,R代表凹面镜的曲率半径。

平面镜用作输出镜,镜上会标明/plane,T=***%0等字样,T代表平面镜的透过率。

如果没有标明,可以用准直激光分别照射两反射镜,透过率小的为凹面镜。

谐振腔调节前首先要分清平面镜、凹面镜,因为两镜的调节技巧差别较大。

谐振腔调节前应用擦镜纸或浸润酒精的棉絮将各镜面及激光管的布儒斯特窗擦拭干净,尽量减少损耗。

方法一四步目测调节法第1步:调节全反凹面镜首先将凹面镜和准直激光器放入滑轨两端并锁紧,如图1所示,准直激光器一端应留有较大的空间,以便放置其他测量设备。

打开准直激光器,使得激光光斑能够照射到反射镜的中央位置,如果准直光斑不在中央,可以适当调节准直激光器的X-Y调节旋钮,保证准直激光照射在反射镜中央位置。

图1凹面镜调节示意图粗调:调节凹面镜的X-Y调节旋钮,使得凹面镜的反射光束可进入准直激光管的发射孔。

细调:微调反射镜的X-Y调节旋钮,观察凹面镜上的光点,由于光线在凹面镜和准直激光器输出平镜面之间来回反射,将观察到凹面镜上至少有三个光点,呈现出线状排列。

继续微调X-Y旋钮,使得这些光点完全重合为一个光点,此时会出现忽亮忽暗的干涉现象,这时就可以认为凹面镜调节好了,同时也可观察到光束在凹面镜上产生的明暗相间的同心干涉圆环,当圆环比较清晰时就认为调整好了。

由于凹面对光线具有汇聚作用,一般依靠目测就可以达到实验要求,不需要特别的辅助仪器。

第2步:调节放电毛细管图2放电毛细管调节示意图第3步:输出平面镜调节将激光放电管放入轨道并固定,如图2所示,暂不要开启激光放电管电源。

用一张白纸放在靠近准直激光束的一端(位置1),挡住准直激光束,将看到准直激光器发出的圆且亮的光点。

He—Ne激光器的调整

He—Ne激光器的调整

He —Ne 激光器的调试物理系 光学 赵婷 0811130052引言:He —Ne 激光器的调试有两种方法,十字叉丝法和激光准直法,这次实验就是体会一下这两种调试方法,然后调整激光的最大输出功率实验原理:He —Ne 激光器的结构如图所示:图1:He —Ne 激光器的结构示意图其中,1R ,2R 为反射镜,另外在激光器工作时放电管两侧还加了磁场,磁场的作用是保证打出的光是632.8nm 波长的光,限制其他波长光的产生。

在放电管里通以额定电流使之放电,则放电管内就会产生稠密等离子体,由于等离子体的自由电子与氦原子发生碰撞使氦原子激发,在氦氖能级中,氦有亚稳态32s (19.8电子伏)和12s (20.6电子伏),氦原子被分别激发到这两个态上,由于氖存在比这些能级稍微低一点的能级2s 与3s ,所以被激发的氦原子一方面在进行热运动,一方面在进行高效率的能量交换,氖就被激发到亚稳态2s 或3s 态上,这是氦又一次回到激态,氦的作用就是通过放电为氖提供激发能量。

从氖的2p 到1s 的跃迁强,所以2p 的能级寿命短,在2s 与2p ,3s 与3p 之间建立粒子数反转分布,所以当采用与振荡地波长相适合的光学共振腔时,就可得到2s —2p 和3s —3p 的振荡或者产生3s —2p 的跃迁,这种跃迁产生波长是632.8nm的近红外光。

另外,因为处在1s能级上的氖原子必须迅速返回到基态,所以把放电管做的细一些,让氖原子与管壁发生碰撞而使能量猝灭。

2:激光发生示意图实验步骤:(一)十字叉丝法1.调整激光器电压约为12伏特,用能让光透过的中心有小孔的十字叉丝座来观察阴极激光,这时一般会看到直径相当于放电管直径的蓝色斑点。

2.调节十字叉丝的位置,直到蓝色斑点的中心出现一较小直径的亮蓝色斑点。

反复调节反射镜,使亮蓝色斑点正好位于十字叉丝的中心。

3.用同样的方法调节阳极端。

4.在激光器的出光端对十字叉丝所在范围通过调整反射镜进行扫描,直到看到红色的激光射出。

物理实验YAG调Q讲义

物理实验YAG调Q讲义

【实验步骤】一、自由振荡图4 自由振荡YAG 激光器光路图1. 用氦氖激光器调整光路。

按照图4 光路,调整氦氖激光器,使氦氖激光通过Nd:YAG 晶体前后两孔的中心,保持不动;放入1.06μm 半反镜,调整使其反射光沿原路返回;放入1.06μm 全反镜,调整使其反射光沿原路返回。

此时他们都与光轴垂直,达到谐振腔的腔镜平行。

2. 打开总电源,打开泵浦灯的电源,检查冷却水泵、高压等,设定电源的工作电压约在~750V。

注意:打开泵浦灯电源步骤:首先旋转开关钥匙,使其处于“On”位置;按下“SIMMER”按钮,再按下“WORK”按钮,此时电源开始工作。

调节”CHARGEVOLT”下的旋钮,可以设定工作电压大小。

如果要暂停泵浦电压,可以再次按“WORK”按钮,使其恢复到原来的位置。

关机时,按照相反顺序操作。

3. 微调激光器的1.06μm 半反镜,用黑相纸在1.06μm 半反镜后面接收激光光斑,当光斑变圆时,光路调节完毕。

(当天实验由于示波器出现故障,故没能观察到波形图)二、染料调Q图5 YAG 激光器调Q 光路图1. 按照图5 光路,用氦氖激光器调整光路,将染料片插入1.06μm 全反镜和Nd:YAG 晶体之间,调整使其反射光沿原路返回;打开泵浦灯的电源,设定电源的工作电压约在~750V。

微调激光器的1.06μm 半反镜,用黑相纸在1.06μm 半反镜后面接收激光光斑,使其输出正常。

2. 改变泵浦电压,用激光能量计测出不同电压下的输出能量E out, 给出E out~E p曲线。

3. 按照图5 光路,用示波器记录激光器的调Q 脉冲波形,并打印结果。

4. 将实验结果、数据以及图表整理并写出实验报告。

三、脉冲倍频图6 脉冲倍频实验光路图1. 将倍频晶体如图6 所示放置在光路中,让激光正入射倍频晶体。

2. 将泵浦电压保持在750V,调节倍频晶体和光轴之间的夹角,每次改变一度,用能量计记录倍频光脉冲的能量。

3. 夹角范围为±10 °,共采集20 组数据。

He-Ne激光器谐振腔调整及纵横模观测

He-Ne激光器谐振腔调整及纵横模观测

He-Ne激光器谐振腔调整及纵横模观测相对一般光源,激光具有单色性好的特点,也就是说,它具有非常窄的谱线宽度。

这样窄的谱线,不是受激辐射后自然形成的,而是受激辐射经过谐振腔等多种机制的作用和相互干涉后形成的。

所形成的一个或多个离散的、稳定的又很精细的谱线就是激光器的模。

每个模对应一种稳定的电磁场分布,即具有一定的光频率。

相邻两个模的光频率相差很小,我们用分辨率比较高的分光仪器可以观测到每个模。

当从与光输出的方向平行(纵向)和垂直(横向)两个不同的角度去观测和分析每个模时,发现又分别具有许多不同的特征,因此,为方便每个模又相应称作纵模和横模。

在激光器的生产与应用中,我们常常需要先知道激光器的模式状况,如精密测量、全息技术等工作需要基横模输出的激光器,而激光稳频和激光测距等不仅要求基横模,而且要求单纵模运行的激光器。

因此,模式分析是激光器的一项基本而又重要的性能测试。

、实验目的i•了解激光器的模式结构,加深对模式概念的理解。

2 •通过测试分析,掌握模式分析的基本方法。

3.对本实验使用的分光仪器一一共焦球面扫描干涉仪,了解其原理、性能, 学会正确使用。

、实验原理1•激光器模的形成我们知道,激光器的三个基本组成部分是增益介质、谐振腔和激励能源。

如果用某种激励方式,在介质的某一对能级间形成粒子数反转分布,由于自发辐射和受激辐射的作用,将有一定频率的光波产生,在腔内传播,并被增益介质逐渐增强、放大,如图2-1所示。

实际上,由于能级总有一定的宽度以及其它因素的影响,增益介质的增益有一个频率分布,如图2-2所示,图中G()为光的增益系数。

只有频率落在这个范围内的光在介质中传播时,光强才能获得不同程度的放大。

但只有单程放大,还不足以产生激光,生激光还需要有谐图2-1粒子数反转分布振要产腔对其进行光学反馈,使光在多次往返传播中形成稳定、持续的振荡。

形成持续振荡的条件是,光在谐振腔内往返一周的光程差应是波长的整数倍,即式中,」为折射率,对气体」"1; L 为 腔长;q 为正整数。

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氦氖激光器的调腔实验
(北京师范大学物理系)
摘要:本实验分别通过准直法和十字叉丝法来调节谐振腔两端腔镜的位置,使得两个腔镜平行且和毛细管垂直,发射激光,并通过统调法获得最强激光。

理论:
激光器由激励电流、增益介质和谐振腔组成,如图1。

对He-Ne激光器而言增益介质就是在两端封有布儒斯特窗的毛细管内按一定的气压充以适当比例的氦氖气体,当氦氖混合气体被电流激励时,与某些谱线对应的上下能级的粒子数发生反转,使介质具有增益。

介质增益与毛细管长度、内径粗细、两种气体的比例、总气压以及放电电流等因素有关。

对谐振腔而言腔长要满足频率的驻波条件,谐振腔镜的曲率半径要满足腔的稳定条件。

总之腔的损耗必须小于介质的增益,才能建立激光振荡。

由于介质的增益具有饱和特性,增益随激光强度增加而减小。

初始建立激光振荡时增益大于损耗,随着激光的增强而增益逐渐减小直到增益等于损耗时才有持续稳定的振荡。

图1 激光器原理图
实验内容:
1.清洗镜头
在清洗镜头时候可以通过腔镜的具体情况选择合适的清洗方法,首先应用洗耳球吹去镜头上的灰尘等颗粒物,对于软膜我们采用拖曳的方法,首先将镜头放置在水平的桌面上,取一张镜头纸并将光滑一面放置在镜头上,并且在此之前确保不会用手去接触光滑面,在擦镜纸上接触镜头的部位滴一到两滴丙酮试剂,轻轻拖曳擦镜纸的一端直到整张擦镜纸擦过镜头。

图2 软膜清洗法
对于硬膜,洗耳球吹去镜头上的灰尘等颗粒物之后,将镜头着对折,如图,用止血钳夹住擦镜纸,露出一段,在露出一端上滴一到两滴丙酮,轻甩之后擦
拭镜头,擦拭的过程保证擦拭方向永远朝着一个方向,不来回擦拭。

图3 硬膜清洗法
2.准直法调腔
用具:He-Ne激光器、准直激光器、贴有白纸的立板。

步骤:
(1)通过上述方法清洗完镜头和布儒斯特窗后,打开准直激光器;
(2)首先调节准直激光器的上下高度和俯仰角度,使得准直激光器打出来的光与毛细管的中心在同一水平线上;
(3)将准直激光器固定在谐振腔一端的前段,将激光穿透整个毛细管,此时可以调节准直激光器的横向位移和左右偏移动,直到穿透的光打在对面的白
纸上呈现同心圆环状;
(4)装上阴极反射镜,调整反射镜的左右偏转和俯仰,使反射回的激光与出来的激光重合出现在准直激光器镜头上的正中心;
(5)装上阳极反射镜,调整反射镜的左右偏转和俯仰,使反射回的激光出现规则的明暗变化;
(6)关闭准直激光器,打开He-Ne激光器电源,观察有无激光出现,如果没有可以先松动阳极反射镜并轻微晃动,如果发现偶尔有激光出现则再次安装
好阳极反射镜并轻微调整阳极反射镜,直到有激光出现,如果无论如何晃动都
没发现激光则证明阴极反射镜没有装好或者之前的准直调节没有调好,则重复
上述过程重新来调,直到有激光出现。

3.十字叉丝法调腔
(1)同准直法相同,按照实验内容一中的步骤清洗镜头,之后安装好两个反射镜;
(2)打开激光器,使激光透过中心有小孔的十字叉丝,透过十字叉丝的中心小孔观察,首先会看到直径相当于激光管直径的蓝色光圈,调节十字叉丝的
位置,直到蓝色斑点的中心出现一针眼大小直径的亮白色斑点;
(3)固定住十字叉丝,用一光源照射十字叉丝,调节反射镜的左右偏转角度和俯仰角度,使亮白色斑点正好位于反射镜中十字叉丝像的中心;
(4)调节另一端的反射镜,此时可以先晃动反射镜,如果发现偶尔有激光出现则安装好该端反射镜并轻微调整反射镜,直到有激光出现。

4.统调法调节激光器强度
(1)用光电二极管功率计对准所产生的激光,慢慢的调试阳极反射镜,使其电流达到最大;
(2)沿顺时针调节阴极反射镜X旋钮,使其输出电流达到最大值的一半。

调节阳极反射镜的X旋钮,看光电二极管显示的电流与原来的最大值的关系,
若超过或等于原来的最大值,则按以上方向继续调节,直至激光功率不再上升。

若小于原来的最大值,就反向调节,同样调到激光功率不再上升。

(3)用同样的方法调节阳极和阴极反射镜的Y旋钮。

结论:通过准直法和十字叉丝法调节谐振腔两端腔镜的位置,使得两个腔镜平行且和毛细管垂直,发射激光,并通过统调法获得最强激光。

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