激光原理设计报告
激光原理与技术实验报告.doc
激光原理与技术实验报告.doc概述激光技术是一种应用广泛、发展迅速的新技术，在工业、医学、通讯等领域都有着广泛的应用。
本实验旨在了解激光的基本原理，掌握激光器的构造和激光束的生成与测量方法，以及掌握激光的一些基本特性和应用。
实验原理激光是指具有高度纯度、单色性好、方向性和相干性极强的光，其产生和放大是通过受激辐射过程完成的。
具体来说，激光器的工作原理是通过激发介质内的原子或分子，使其受激辐射，在辅助的反射镜的作用下，从而在激光器中形成一束具有极强方向性和相干性的激光。
实验装置实验装置如图所示，主要由He-Ne激光器、反射镜组、光路组件和功率测量仪等组成。
其中，He-Ne激光器是实验的主体部分，可产生波长为632.8nm的激光。
反射镜组是用来控制和调整激光束传输方向、聚焦和扩展等方面的效果。
光路组件包括凸透镜、切向波片、偏振片等，主要用来调整、过滤和分析激光束的偏振状态、强度和相位，以及产生不同的波长和形状的激光束。
功率测量仪主要用来测量激光束的功率、光密度和曲率等参数。
实验步骤1. 准备工作：检查实验装置的连接和安全，确认激光幽灵系统处于正常工作状态，注意保护眼睛。
2. 初步调整：用反射镜组将激光束从He-Ne激光器中传输到实验台上的观测屏幕上，调整反射镜组的位置和角度，以便获得尽可能高的反射率和强度。
3. 改变激光束的偏振状态：加入偏振片，以控制激光束的偏振状态和方向，观察不同偏振状态的激光束在屏幕上的反映情况，了解激光束的偏振特性。
4. 产生不同波长的激光束：加入切向波片和凸透镜组件，改变激光束的相位和波长，观察不同波长激光束在观察屏幕上的差异，掌握不同波长激光束的产生和调制方法。
5. 测量激光束的功率和强度：用功率测量仪测量激光束的功率和光密度等参数，掌握不同位置和距离的激光束的功率和强度变化情况，应用激光干涉和相位空间法等技术分析和处理激光束。
激光的原理及应用实验报告
激光的原理及应用实验报告1. 引言激光（Laser）是一种著名的光源，具有高度的单色性、高亮度和直射性等特点，因此在众多领域有着广泛的应用。
本实验旨在研究激光的原理，并通过实际应用实验来进一步了解激光在医学、通信等领域中的应用。
2. 激光的原理激光的原理基于受激辐射（Stimulated Emission）和激光放大原理（Laser Amplification）。
2.1 受激辐射受激辐射是指当一个原子（或分子）处于激发态时，有一个外来辐射的光子与该原子（或分子）相互作用，从而使原子（或分子）跃迁到较低能级，并将辐射出一个和激发光子具有相同能量、频率、相位和传播方向的光子。
2.2 激光放大原理激光放大原理是指通过将入射光在放大介质中多次来回反射，从而使光强度不断增加，达到激光输出的过程。
3. 实验方法3.1 实验仪器和材料•激光生成器•反射镜•透射镜•激光干涉仪•激光接收器3.2 实验步骤1.将激光生成器放置于实验平台上，并根据实验需求调节激光器的输出功率和频率。
2.使用反射镜和透射镜等光学元件，将激光束调整为所需尺寸和光路。
3.将调整后的激光束通过激光干涉仪进行干涉检测。
4.使用激光接收器测量激光的功率和频率。
4. 实验结果与讨论4.1 实验结果通过实验，我们测得了激光的功率和频率，并观察到了激光干涉仪的干涉图样。
4.2 讨论根据实验结果，我们可以验证激光的单色性和相干性。
同时，实验还可以进一步验证激光的直射性和高亮度。
5. 激光的应用激光作为一种特殊的光源，在众多领域中有广泛的应用。
5.1 医学应用•激光医学：激光可用于手术、治疗和诊断等医学应用。
•激光眼科学：激光被广泛应用于近视矫正、白内障手术等眼科治疗中。
5.2 通信应用激光在通信领域中应用广泛： - 光纤通信：激光可用于传输信号和增强光纤通信的传输距离和传输速率。
- 激光雷达：激光雷达可用于测距、速度计量和环境感知等应用。
5.3 其他领域的应用除了医学和通信领域，激光还在其他领域有重要应用： - 工业加工：激光可用于切割、焊接、打孔等工艺的精密加工。
中国激光实验报告
一、实验背景激光技术是20世纪以来最重大的科技成就之一，它在我国得到了广泛的应用和发展。
近年来，我国在激光技术领域取得了举世瞩目的成就，特别是在激光器、激光应用等方面取得了突破性进展。
本实验旨在研究我国激光技术，了解其基本原理、应用领域和发展趋势。
二、实验目的1. 理解激光的基本原理和特性；2. 掌握激光器的种类及其工作原理；3. 研究激光在各个领域的应用；4. 分析我国激光技术的发展现状和趋势。
三、实验内容1. 激光的基本原理激光是一种具有高度相干性和方向性的光，其基本原理是通过受激辐射产生。
当高能粒子（如电子）在原子或分子中跃迁时，会释放出能量，产生光子。
若这些光子在与高能粒子碰撞时，使高能粒子再次跃迁，释放出相同频率、相位和方向的光子，就形成了激光。
2. 激光器的种类及工作原理（1）固体激光器：以固体作为增益介质的激光器。
如红宝石激光器、掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）激光器等。
其工作原理是：将固体增益介质放入谐振腔中，通过泵浦源激发增益介质，产生受激辐射，形成激光。
（2）气体激光器：以气体作为增益介质的激光器。
如二氧化碳激光器、氩离子激光器等。
其工作原理是：将气体填充在谐振腔中，通过放电产生等离子体，激发增益介质，产生受激辐射，形成激光。
（3）半导体激光器：以半导体材料作为增益介质的激光器。
如光纤激光器、垂直腔面发射激光器（VCSEL）等。
其工作原理是：将半导体材料制成光腔，通过注入电流激发增益介质，产生受激辐射，形成激光。
3. 激光在各领域的应用（1）工业加工：激光切割、焊接、打标、热处理等。
（2）医疗领域：激光手术、激光美容、激光治疗等。
（3）通信领域：光纤通信、激光雷达等。
（4）军事领域：激光制导、激光武器等。
4. 我国激光技术的发展现状和趋势我国激光技术发展迅速，已形成完整的产业链，具有以下特点：（1）激光器技术：在固体激光器、气体激光器、半导体激光器等方面取得了重要突破，部分产品已达到国际先进水平。
激光原理设计实验报告
激光原理设计实验报告激光（Laser）是一种通过光的放大方式产生高度聚焦、单色、相干光束的装置。
激光的原理设计实验报告如下。
一、实验目的：1. 了解激光的原理和产生方式；2. 学习激光器件的结构和工作原理；3. 掌握激光器的基本性能测试方法。
二、实验器材与材料：1. He-Ne氦氖激光器；2. 实验室实验平台和支架；3. 条纹测量仪；4. 探测器。
三、实验原理：激光是由光子组成的一束光，其产生原理基于三个主要的过程：激发、放大和反射。
具体来说，激光器中的激光介质（如气体、固体或液体）会被外部能量的输入激发，并产生光子。
光子随后经过光学腔的多次反射，逐渐增强并获得高度同步、相干和单色性。
最终，激光束通过输出镜从激光器中发射出来。
四、实验步骤：1. 激活激光器并将其预热；2. 调整激光器的光路径，使光束通过实验平台上的条纹测量仪；3. 使用探测器测量激光束的光强。
五、实验结果与分析：通过实验，我们可以观察到激光束的明亮光点，在满足一定条件下，激光可以成为一条明亮的光线。
六、实验讨论：1. 讨论激光器的结构和工作原理；激光器一般由一个激光介质和一个光学腔组成。
激光介质可以是气体、固体或液体，而光学腔则由两个反射镜组成。
光学腔的一个反射镜是部分透明的，用于将部分光子耗尽，形成激光输出。
当激光器受到外部能量的激发时，激光介质的原子或分子会被激发到较高的能级，并随后通过受激辐射返回基态，产生光子。
光子在光学腔内进行多次反射，逐渐形成一束同步、相干和单色的激光束。
2. 讨论激光束的特性及其应用；激光束具有高度聚焦、单色性、相干性以及高能量密度的特性。
这些特性使得激光在多个领域有广泛的应用，包括激光加工、激光打标、激光医学治疗、激光测距等。
七、实验总结：本实验通过对激光的原理和产生方式的研究，了解了激光器件的结构和工作原理，掌握了激光器的基本性能测试方法。
激光的特性使其在科学研究和实际应用中具有重要的作用，本实验可作为深入学习激光原理的基础。
激光原理实验报告小结
激光原理实验报告小结引言激光是一种高度集中的、有序且单色性强的光源。
在现代科技中，激光已经被广泛应用于医学、通信、工业等领域。
激光的产生原理十分复杂，通过实验，我们深入了解了激光的原理和特性，为今后的学习和研究奠定了基础。
实验目的1. 了解激光的基本原理；2. 学习使用激光器，观察激光光束特性；3. 通过实验掌握调谐激光器的原理和方法。
实验内容本次实验主要包括以下几个部分：1. 激光器的组成和工作原理；2. 观察和测量激光束特性；3. 调谐激光器的原理和实现。
实验步骤和结果1. 激光器的组成和工作原理我们首先学习了激光器的基本组成和工作原理。
激光器由三个主要部分组成：激发器、增益介质和反射体。
我们通过实验装置搭建了一个简单的激光器模型。
2 准直和调节激光束我们使用准直器对激光光束进行准直，然后使用透镜调节激光束的直径和聚焦效果。
通过实验观察到，准直和调节可以使激光束变得更加集中和稳定。
3. 调谐激光器的原理和实现我们使用光栅装置对激光器进行调谐，实验结果显示，通过调整光栅的角度和位置，可以使得激光的频率发生变化。
这一实验结果验证了调谐激光器的原理和实现。
结论通过本次实验，我们对激光的原理和特性有了更深入的了解。
我们学习了激光器的基本结构和工作原理，掌握了调谐激光器的方法和原理。
实验结果也验证了激光束的准直和调节技术的有效性。
激光具有单色性强、相干性好、能量密度高、方向性强等特点，因此在科学和工程领域具有重要的应用前景。
通过学习和掌握激光的原理和技术，我们将能够更好地应用激光技术，推动科学和工程的发展。
展望虽然本次实验使我们对激光原理有了初步的认识，但我们仍然远没有掌握激光技术的全部。
未来，我们将进一步学习激光的高级原理和应用，如激光原理的量子理论、激光在医学中的应用等。
我们还将继续进行更多的实验和研究，以深入了解激光技术，在科学和工程领域发挥更大的作用。
参考文献[1] 激光原理与技术，北京大学出版社，2008年。
激光原理及应用实验报告（有详细答案）
激光原理及应用实验报告（有详细答案）实验一测定空气折射率一、实验目的1、熟练掌握迈克尔逊干涉光路的调节方法；2、学会调出非定域干涉条纹，并测量常温下空气的折射率。
二、实验原理本实验室建立在迈克尔逊干涉光路的基础上来做的。
激光束经短焦距凸透镜会聚后可得到点光源S，它发出球面波照射干涉仪，经G1分束，及M1、M2反射后射向屏H的光可以看成由虚光源S1、S2发出的。
其中S1为点光源S经G1及M1反射后成的像，S2为点光源S 经M2及G1反射后成的像。
这两个虚光源S1、S2发出的球面波，在它们能相遇的空间里处处相干，即各处都能产生干涉条纹。
我们称这种干涉为非定域干涉。
随着S1、S2与屏H的相对位置不同，干涉条纹的形状也不同。
当屏H与S1、S2连线垂直时（此时M1、M2大体平行），得到园条纹，圆心在S1、S2连线与屏H的交点O处。
当屏H与S1、S2连线垂直平分线垂直时（此时M1、M2于H的距离大体相等），将得到直线条纹。
图1 实验装置三、实验方法和步骤1、测空气的折射率调出非定域条纹干涉后，改变气室AR的气压变化错误！未找到引用源。
，从而使气体折射率改变错误！未找到引用源。
，引起干涉条纹“吞”或“吐”N条。
则有错误！未找到引用源。
，于是得错误！未找到引用源。
（1）其中D为气室烦人厚度。
理论上，温度一定，气压不太大时，气体折射率的变化量错误！未找到引用源。
与气压变化量错误！未找到引用源。
成正比：错误！未找到引用源。
（常数）故错误！未找到引用源。
p，将式（1）代入可得错误！未找到引用源。
2、实验步骤1）将各器件夹好，靠拢，调等高。
2）调激光光束平行于台面，按图所示，组成迈克耳孙干涉光路（暂不用扩束器）。
3）调节反射镜M1和M2的倾角，直到屏上两组最强的光点重合。
4）加入扩束器，经过微调，使屏上出现一系列干涉圆环。
5）紧握橡胶球反复向气室充气，至血压表满量程（40kPa）为止，记为△p。
6）缓慢松开气阀放气，同时默数干涉环变化数N，至表针回零。
激光原理实验(山科大)
实验一 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1-1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1-2所示，图中)(νG 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，要产生激光还需要有谐振腔对其进行光学反馈，使光在多次往返传播中图 1-1 粒子数反转分布 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q q L λμ=2 （1-1）式中，μ为折射率，对气体μ≈1；L 为腔长；q 为正整数。
这正是光波相干的极大条件，满足此条件的光将获得极大增强。
每一个q 对应纵向一种稳定的电磁场分布，叫作一个纵模，q 称作纵模序数。
q 是一个很大的数，通常我们不需要知道它的数值，而关心的是有几个不同的q 值，即激光器有几个不同的纵模。
从（2-1）式中，我们还看出，这也是驻波形成的条件，腔内的纵模是以驻波形式存在的，q 值反映的恰是驻波波腹的 图 1-2 光的增益曲线 数目，纵模的频率为L cq q μν2= （1-2）同样，一般我们不去求它，而关心的是相邻两个纵模的频率间隔Lc L cq 221≈=∆=∆μν （1-3） 从（2-3）式中看出，相邻纵模频率间隔和激光器的腔长成反比，即腔越长，相邻纵模频率间隔越小，满足振荡条件的纵模个数越多；相反，腔越短，相邻纵模频率间隔越大，在同样的增益曲线范围内，纵模个数就越少。
激光及激光实验报告
一、实验目的1. 了解激光的基本原理和特性；2. 掌握激光实验的基本操作和技能；3. 分析激光在各个领域的应用。
二、实验原理激光（Laser）是一种通过受激辐射产生的高亮度、单色性好、方向性好、相干性好的光。
激光的产生基于以下原理：1. 激励：利用外部能源（如光泵、电流等）使工作物质中的粒子发生能级跃迁，产生粒子数反转；2. 谐振腔：由一对反射镜组成，将受激辐射产生的光在腔内反复反射，形成驻波；3. 增益介质：具有较高增益系数的物质，使光在谐振腔内不断增强；4. 输出：从谐振腔的一个端面输出激光。
三、实验仪器与材料1. 激光器：He-Ne激光器、半导体激光器等；2. 光学元件：反射镜、透镜、光栅、分束器等；3. 光功率计；4. 光谱仪；5. 光纤；6. 实验台。
四、实验内容1. 激光基本特性测试（1）激光束直径测量：利用光功率计测量激光束在不同距离处的光功率，根据激光束的光强分布公式计算出激光束的直径；（2）激光束发散角测量：利用激光束直径测量结果，结合激光束的光强分布公式，计算出激光束的发散角；（3）激光束单色性测试：利用光谱仪测试激光束的频率分布，计算激光束的线宽。
2. 激光在光学领域中的应用（1）光纤通信：利用激光作为光源，实现长距离、高速率的信号传输；（2）激光切割：利用激光的高能量密度，实现材料的高精度切割；（3）激光焊接：利用激光的高能量密度，实现材料的高精度焊接。
3. 激光在非光学领域中的应用（1）激光雷达：利用激光测距原理，实现远程测量；（2）激光医疗：利用激光的高能量密度，实现精准的手术操作；（3）激光显示：利用激光作为光源，实现高分辨率、高亮度的显示。
五、实验结果与分析1. 激光基本特性测试结果（1）激光束直径：根据实验数据，计算得出激光束直径约为1mm；（2）激光束发散角：根据实验数据，计算得出激光束发散角约为1mrad；（3）激光束单色性：根据光谱仪测试结果，计算得出激光束线宽约为0.1nm。
激光原理课程设计总结
激光原理课程设计总结一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握激光原理的基本知识，包括激光的产生、传播、应用等内容。
通过本课程的学习，学生应该能够：1.描述激光的基本特性，如单色性、相干性和方向性等。
2.解释激光产生的原理和过程。
3.分析激光的传播规律和应用场景。
4.掌握激光技术在现代科技领域中的应用。
在技能目标方面，学生应该能够：1.使用激光设备进行实验和操作。
2.分析和解决激光技术中的实际问题。
在情感态度价值观目标方面，学生应该能够：1.认识到激光技术在现代社会中的重要性。
2.培养对激光技术的兴趣和好奇心。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.激光的基本概念和特性：介绍激光的定义、产生原理和基本特性。
2.激光的产生和放大：讲解激光器的类型、工作原理和激光的放大过程。
3.激光的传播和操控：探讨激光在介质中的传播规律、激光束的形状和操控技术。
4.激光的应用：介绍激光在各个领域中的应用，如通信、医疗、加工等。
5.第1-2课时：激光的基本概念和特性。
6.第3-4课时：激光的产生和放大。
7.第5-6课时：激光的传播和操控。
8.第7-8课时：激光的应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如：1.讲授法：讲解激光原理的基本概念和理论。
2.实验法：让学生亲自动手进行激光实验，加深对激光特性和应用的理解。
3.案例分析法：分析激光技术在现实生活中的应用实例，引导学生思考和探讨。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的激光原理教材作为主要教学资源。
2.参考书：提供相关的激光技术参考书籍，供学生课后阅读。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、教学视频等多媒体资料，帮助学生更好地理解激光原理。
4.实验设备：准备激光器、光束分析仪等实验设备，让学生进行实地操作和观察。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式，评估学生的学习态度和理解程度。
产生激光的实验报告
一、实验目的1. 了解激光的基本原理和产生过程；2. 掌握激光器的结构和工作原理；3. 通过实验，观察激光的产生过程，加深对激光原理的理解。
二、实验原理激光（Laser）是一种具有高度方向性、相干性和单色性的光。
激光的产生是基于受激辐射原理。
当高能粒子（如电子）从高能态跃迁到低能态时，会释放出能量，这些能量以光子的形式发射出来。
在特定的条件下，这些光子会被放大，形成激光。
三、实验仪器与材料1. 激光器（He-Ne激光器）2. 光具座3. 激光束扩展仪4. 激光束衰减仪5. 光电探测器6. 信号发生器7. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 将激光器固定在光具座上，确保激光器的输出端与光具座的光轴对齐；2. 将激光束扩展仪和激光束衰减仪依次连接在激光器输出端；3. 将光电探测器和信号发生器连接在激光束衰减仪输出端；4. 打开激光器电源，调整激光束衰减仪的衰减值，观察光电探测器输出的信号变化；5. 记录不同衰减值下光电探测器输出的信号强度，并绘制曲线；6. 改变激光束的方向，观察光电探测器输出信号的变化，分析激光束的方向性；7. 将信号发生器的输出信号连接到光电探测器，观察光电探测器输出信号的变化，分析激光束的相干性；8. 改变激光器的输出波长，观察光电探测器输出信号的变化，分析激光束的单色性。
五、实验结果与分析1. 激光束的方向性：实验过程中，当改变激光束的方向时，光电探测器输出的信号强度基本不变，说明激光束具有高度的方向性。
2. 激光束的相干性：实验过程中，将信号发生器的输出信号连接到光电探测器，观察到光电探测器输出信号的强度随信号发生器输出信号的变化而变化，说明激光束具有相干性。
3. 激光束的单色性：实验过程中，改变激光器的输出波长，观察到光电探测器输出信号的强度随波长变化而变化，说明激光束具有单色性。
六、实验结论通过本次实验，我们成功观察到了激光的产生过程，了解了激光的基本原理和产生条件。
云南师范大学激光原理实验报告模板
本科学生实验报告
学号姓名
学院物电学院专业、班级
实验课程名称
教师
开课学期2014 至2015 学年下学期填报时间2015 年月日
云南师范大学教务处编印
一、实验设计方案
实验序号实验室实验时间小组成员实验名称
1．实验目的
2．实验原理、实验流程或装置示意图
3．实验设备及材料
4．实验方法步骤及注意事项5．实验数据处理方法
6．参考文献
二．实验报告
1．实验现象与结果
图2：双光束全息法
图3：双光束全息法（采用球型束制造“啁啾”光栅）
2．对实验现象、实验结果的分析及其结论
3.实验总结
指导教师评语及评分：
签名：
年月日。
激光原理与激光器件课程设计报告
激光原理与激光器件课程设计报告——激光器种类及其用途介绍摘要电子科学与技术专业主要以光学为主，特别是激光的学习尤为重要。
激光技术作为先进制造业的一个重要组成部分，是我国“十一五”期间重点发展的一个主导产业。
随着固体激光、气体激光、半导体激光、准分子激光、染料激光、光纤激光、飞秒激光、随机激光等器件的发展，促进了激光技术在科学研究、工业加工、医疗、生命科学、检测、通信、自动控制、信息存储、全息技术、光源等领域的广泛应用。
做为一个专业知识以激光为主的学生，应该系统的学习激光有关的理论知识，充分的去了解激光用途，本文主要介绍激光的电源构造、激光的种类及其不同激光器的参数，重点介绍了不同激光器的用途，另外还介绍了激光器的发展前景。
文章最后总结了本次课程设计的心得体会。
关键词：光学激光全息技术用途一、认识激光1、什么是激光激光是光受激辐射的产物，产生激光首先要有激活介质，另外还要有外界激励源，在外界激励源（如外来光）的激励下，产生激光的高能级原子会跃迁到低能级上，根据能量守恒可知，这时从高能级跃迁的低能级的原子将会释放一个和外来光子完全相同的光子，只要选择的激活介质合适，光子在激活介质中将会形成光放大，形成了产生激光的必要条件。
其实激光是在光学谐振腔中产生的，光学谐振腔可以增加激活介质的长度，谐振腔由前后两块反射率不同的反射镜构成，一前镜的反射镜的反射率我90%，后反射镜的反射率我100%，般在两个反射镜间放置工作物质（激活介质），只要光学谐振腔里的光子积累到一定程度，前镜将发出光，我们把这种方向性好，相干性好和亮度高的光叫激光。
2、产生激光的条件（1）、有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质，其激活粒子（原子、分子或离子）有适合于产生受激辐射的能级结构；（2）、有外界激励源，将下能级的粒子抽运到上能级，使激光上下能级之间产生粒子数反转；（3）、有光学谐振腔，增长激活介质的工作长度，控制光束的传播方向，选择被放大的受激辐射光频率以提高单色性。
激光的相关实验报告
一、实验目的1. 理解激光的基本原理，掌握激光器的结构和工作原理。
2. 学习使用激光器进行实验操作，观察激光的特性。
3. 掌握激光在光学实验中的应用，提高实验技能。
二、实验原理激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）是一种通过受激辐射放大光子的现象产生的特殊光源。
激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等特点。
本实验主要研究激光的以下特性：1. 激光的光谱特性：观察激光的光谱线，分析激光的波长、线宽等参数。
2. 激光的方向性：观察激光束的传播路径，验证激光的高方向性。
3. 激光的相干性：观察激光干涉现象，验证激光的高相干性。
4. 激光的聚焦性：观察激光束聚焦后的光斑大小，验证激光的高聚焦性。
三、实验仪器与设备1. 激光器：He-Ne激光器、半导体激光器等。
2. 光具组：透镜、分光计、狭缝、光栅等。
3. 测量工具：钢板尺、光电计时器、频谱分析仪等。
四、实验步骤1. 激光器光谱特性实验：（1）将He-Ne激光器接入实验装置，调整激光器输出功率；（2）将激光束通过透镜聚焦，使光斑聚焦到光电计时器上；（3）调整分光计，使激光束入射到光栅上，观察光谱线；（4）记录光谱线位置、线宽等参数，分析激光的波长、线宽等特性。
2. 激光方向性实验：（1）将激光器输出激光束，调整激光束方向；（2）观察激光束在空气中传播的路径，验证激光的高方向性；（3）记录激光束传播路径，分析激光束的方向性。
3. 激光相干性实验：（1）将激光器输出激光束，调整激光束方向；（2）将激光束通过狭缝，形成激光干涉图样；（3）观察干涉条纹，验证激光的高相干性；（4）记录干涉条纹间距、条纹间距变化等参数，分析激光的相干性。
4. 激光聚焦性实验：（1）将激光器输出激光束，调整激光束方向；（2）将激光束通过透镜聚焦，观察聚焦后的光斑大小；（3）记录光斑大小、聚焦距离等参数，分析激光的高聚焦性。
激光原理实验
激光原理实验指导老师 陈钢1 实验目的： 加深对激光原理理论概念的认识和理解，培养实验动手能力。
2 实验内容：（1）谐振腔参数认识、调节，调节外腔式He-Ne 激光器，使其激光输出，并达到最大值，记录相关实验结果，包括工作电流和激光功率；（2）光学谐振腔的稳定范围；（3）激光输出功率随激光管在腔内位置变化的关系；（4）波长选择，通过选频元件，调出可能的5条谱线，记录波长和相对功率；（5）横模特征观测与判断。
此5个内容，第一个大家都要做一遍，其余四个选两个做，但最好分配好，把每个内容都做到。
3 实验原理：实验从调整基本装置开始，这部分内容老师讲解。
只要调整好基本装置，就可以开始下面的各项实验。
3.1 光学稳定性He-Ne 激光器的光学谐振腔是根据激活介质Ne 以及所要求的光束质量而设计的。
稳定性的目标就是要获得尽可能好的光束输出，也就是基模高斯光束TEM 00模式。
一般来说，要获得高功率输出和较好的光束质量是两个相矛盾的要求，因为高功率输出需要较大的激活体积，而基模运转时的激活体积却被限制在他所要求的模体积之内。
这也就说明了为什么平凹腔对He-Ne 激光器是最佳的结构。
3.2 光学谐振腔的稳定范围；实验可以这样进行，在激光稳定运转过程中，通过改变球面镜的位置，直到激光不能产生为止。
球面镜位置改变的具体方法为：把球面镜调节支架上的固定螺丝轻微松动，同时又使得它能够在轨道上保持静止不动。
位置改变过程尽量保持不要破坏激光的振荡。
重新固定调节支架到新的位置，并且通过调节球面镜的垂直和水平调节螺丝，使得激光功率重新达到最大值。
重复这些过程，直到达到一个不能获得激光震荡的新位置为止。
测量此时两面镜子的距离，并与由稳定性条件给出的最大距离L 进行比较。
1212120111g g L L g and g R R ≤≤=-=- 在实验中输出镜为平面镜，g3.3 激光输出功率随激光管在腔内位置变化的关系；实验的测量方法如下，松开激光管支架的固定螺丝，使得它的位置可以在轨道上改变。
激光原理固体实验报告
1. 理解激光的产生原理，掌握固体激光器的工作机制。
2. 熟悉固体激光器的基本组成及其工作过程。
3. 学习使用激光器进行实验操作，观察激光输出特性。
二、实验原理激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）是一种通过受激辐射原理产生的高亮度、单色性好、方向性强的光。
固体激光器是利用固体激光材料作为工作物质的激光器，具有体积小、使用方便、输出功率大等特点。
固体激光器的工作原理如下：1. 激活离子吸收外界能量（如光、电、声等）后，从低能态跃迁到高能态，形成激发态。
2. 激发态的粒子是不稳定的，会自发地回到低能态，同时发出光子，称为自发辐射。
3. 当有外来光子与激发态粒子相遇时，激发态粒子会受激发射，产生与入射光子位相、频率和方向一致的光子，从而实现光的放大。
4. 激光器中的谐振腔使光在激光工作物质中多次往返，光子与激发态粒子发生受激辐射，使光强度不断放大。
三、实验仪器与材料1. 固体激光器（如红宝石激光器）2. 激光功率计3. 激光探测器4. 光谱分析仪5. 激光工作物质（如红宝石晶体）6. 反射镜片7. 光学支架1. 将固体激光器安装在光学支架上，确保激光器稳定。
2. 将激光功率计和激光探测器分别连接到激光器输出端和探测器位置。
3. 打开激光器电源，调节工作物质和反射镜片，使激光输出稳定。
4. 观察激光功率计和激光探测器显示的激光功率和光强。
5. 使用光谱分析仪分析激光光谱，观察激光的波长和线宽。
6. 改变激光器的工作条件，如工作物质温度、泵浦功率等，观察激光输出特性的变化。
五、实验结果与分析1. 激光功率和光强：实验过程中，激光功率计和激光探测器显示的激光功率和光强稳定，说明激光器工作正常。
2. 激光光谱：光谱分析仪显示的激光光谱呈现红宝石激光特有的红色谱线，波长约为694.3nm，线宽较窄，说明激光单色性好。
3. 激光输出特性：改变工作物质温度和泵浦功率，观察激光功率和光强的变化。
物理老师激光实验报告
实验名称：激光原理与应用实验实验日期：2023年4月10日实验地点：物理实验室实验指导老师：[老师姓名]一、实验目的1. 理解激光的基本原理，包括受激辐射、光学谐振腔等。
2. 掌握激光器的操作方法和注意事项。
3. 通过实验验证激光的特性和应用。
二、实验原理激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）是一种通过受激辐射原理产生的高亮度、高方向性、高单色性的光。
实验中使用的激光器为He-Ne激光器，其工作物质为氦-氖混合气体，通过放电产生激发态的原子，再通过光学谐振腔实现受激辐射。
三、实验器材1. He-Ne激光器2. 扫描干涉仪3. 光具座4. 光屏5. 滤光片6. 望远镜7. 镜头8. 光电池9. 导线等四、实验步骤1. 将He-Ne激光器安装在光具座上，调整激光器的输出端与望远镜的入射端对准。
2. 打开激光器电源，观察激光束的输出情况，调整激光器使其发出稳定的激光束。
3. 将望远镜对准激光束，通过望远镜观察激光束的方向性和亮度。
4. 使用扫描干涉仪观察激光束的横模和纵模分布，测量相应的模间隔。
5. 将滤光片放置在激光束的路径上，观察滤光片对不同波长激光的过滤效果。
6. 将光电池置于激光束的路径上，测量激光束的强度。
7. 利用望远镜和镜头观察激光束的聚焦效果，验证激光的高方向性。
五、实验结果与分析1. 观察到激光束具有高度的方向性和亮度，说明激光器的输出质量较好。
2. 通过扫描干涉仪观察到激光束的横模和纵模分布，测量出相应的模间隔，验证了激光的单色性和稳定性。
3. 在滤光片实验中，观察到不同波长的激光束被滤光片过滤的效果，验证了滤光片对不同波长激光的过滤能力。
4. 在光电池实验中，测量出激光束的强度，说明激光器的输出功率较高。
5. 在聚焦实验中，观察到激光束在焦点处具有较高的亮度，验证了激光的高方向性。
六、实验总结本次实验成功地验证了激光的基本原理和特性，通过实验操作掌握了激光器的操作方法和注意事项。
东北石油大学激光原理实验报告
东北石油大学激光原理实验报告引言：本次实验旨在探究激光原理及其基本特性。
通过实验操作和数据分析，加深对激光的理解，并掌握激光器的基本工作原理。
实验仪器和材料：1.He-Ne激光器2.平行光管3.凸透镜4.半反射镜5.平面镜6.光电二极管7.探测器8.光学平台实验步骤：1.搭建实验装置，将激光器放置在光学平台上，并连接电源。
2.调整激光器，使其产生稳定的激光束。
3.将平行光管放置在激光束上方，调整平行光管的位置，使激光束通过平行光管，并保持其平行性。
4.在激光束的路径上放置凸透镜，调整凸透镜与激光束的距离和角度，观察激光束的变化。
5.在激光束的路径上放置半反射镜和平面镜，调整它们的角度和距离，观察激光束的反射、折射和干涉现象。
6.将光电二极管放置在激光束的路径上，调整其位置，使其能够接收到激光束的辐射。
7.将探测器连接到光电二极管上，通过测量电流的变化，得出激光束的强度和功率。
实验结果与分析：根据实验数据，我们可以得出以下结论：1.激光束具有高度的单色性和相干性，能够保持较长的传播距离。
2.凸透镜对激光束具有聚焦作用，能够改变激光束的直径和发散角度。
3.半反射镜和平面镜能够改变激光束的传播方向，产生反射、折射和干涉现象。
4.光电二极管能够将激光束的辐射转化为电流信号，通过测量电流的变化，可以得出激光束的强度和功率。
结论：通过本次实验，我们深入了解了激光的基本原理和特性，掌握了激光器的工作原理。
同时，通过测量和数据分析，我们验证了激光束的单色性、相干性以及光学元件对激光束的影响。
这对于进一步研究和应用激光技术具有重要意义。
致谢：感谢实验指导老师对本次实验的指导和支持，以及实验室的技术人员对实验设备的提供和维护。
同时，也感谢实验小组成员的共同努力和配合，使本次实验取得了圆满成功。
激光原理设计报告
激光应用课程设计报告大范围激光防盗报警器设计姓名：班级：学号：指导老师：日期：2012.12.10～2012.12.21 华南农业大学工程学院摘要防盗报警系统是用物理方法或电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并提示人员发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。
防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。
一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，便于迅速采取应急措施。
防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统。
本设计论文从硬件和软件两方面对系统进行了详细的设计。
介绍了系统的构成，外围电路的连接，芯片与芯片之间的连接电路，程序设计方法和相应的软件。
通过555产生振荡，让74LS90不停的计数，大概50S左右清零计数器，产生一个进位去控制关蜂鸣器和停止延时电路的计数。
通过控制电路控制NPN三极管的截止和导通，来控制蜂鸣器的鸣响。
系统硬件电路简单、安装方便、操作简单，并且具有低成本的优点，可适用于各种类型的住宅和人群。
关键字: 防盗报警蜂鸣器激光报警器目录第一章绪论1.1 设计背景1.2 报警器的分类1.3 设计要求第二章系统设计方案2.1 总体方案及设计原理2.2 所需器材2.3 实验电路及说明第三章.总结与发展趋势1.1 设计背景随着经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对其住宅的要求也越来越高，表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所，而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。
同时，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出增长趋势，传统的依靠安装防盗门窗、或靠人防的防范方式已经越来越不能满足人们的要求。
于是各种自动报警系统应运而生，被广泛地应用于需要高安全要求的各种场所。
激光引入安防系统的优异性，激光是一种高亮度的定向能束，单色性好、方向性好、具有优异的相干性。
因此，激光不会象无线电波、红外光那样，受到背景、不同温度物体的干扰，无线电波也容易受电磁波的干扰，即抗干扰能力强。
激光研究报告
激光研究报告引言激光（Laser）是20世纪最伟大的发明之一，它的应用领域涵盖了科学、医学、工程等多个领域。
本报告将介绍激光的基本原理、分类以及常见应用。
1. 激光的原理激光的原理基于光的放大和受激辐射过程。
在激光中，辐射出的光波与原始光波具有高度的相干性、方向性和单色性。
激光是通过能量的微弱损失来实现光的放大，在这个过程中，原子或分子受到外界能量刺激，跃迁至高能级状态，并且在退激辐射过程中释放出光能。
这种放大和释放光能的过程被称为受激辐射。
2. 激光的分类根据激光的工作物质和能量转换方式，激光可分为以下几类：2.1 固体激光器固体激光器是利用激活剂将外界能量转化为激光光束的装置。
常见的固体激光器包括Nd:YAG和Nd:YVO4激光器。
固体激光器的优点是输出功率高，并且具有较高的光束质量。
2.2 气体激光器气体激光器将外界能量转化为激光光束的装置。
常见的气体激光器包括CO2激光器和氩离子激光器。
气体激光器的特点是输出功率大，但光束质量较差。
2.3 半导体激光器半导体激光器是利用半导体材料产生激光。
它具有体积小、功耗低、效率高等优点。
半导体激光器广泛应用于通信、激光打印等领域。
3. 激光的应用激光在科学、医学和工程领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的激光应用：3.1 激光切割激光切割是利用激光束高能量密度在材料上产生瞬间高温，从而使材料融化或汽化的过程。
激光切割可以用于金属、塑料、布料等材料的切割，广泛应用于制造业。
3.2 激光打标激光打标是利用激光束对物体表面进行刻划的过程。
它可以实现高精度、高速度的刻划，被广泛应用于电子、汽车、医疗等领域。
3.3 激光医学激光在医学领域有着广泛的应用。
它可以用于激光手术、激光治疗、激光检测等。
激光手术具有创伤小、恢复快的优点，常被用于眼科手术、皮肤美容等。
3.4 激光显示激光显示技术可以实现高亮度、高对比度的显示效果。
激光显示器广泛应用于投影仪、显示器等领域。
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激光应用课程设计报告
大范围激光防盗报警器设计
姓名：
班级：
学号：
指导老师：日期：2012.12.10～2012.12.21 华南农业大学工程学院
摘要
防盗报警系统是用物理方法或电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并提示人员发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。
防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。
一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，便于迅速采取应急措施。
防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统。
本设计论文从硬件和软件两方面对系统进行了详细的设计。
介绍了系统的构成，外围电路的连接，芯片与芯片之间的连接电路，程序设计方法和相应的软件。
通过555产生振荡，让74LS90不停的计数，大概50S左右清零计数器，产生一个进位去控制关蜂鸣器和停止延时电路的计数。
通过控制电路控制NPN三极管的截止和导通，来控制蜂鸣器的鸣响。
系统硬件电路简单、安装方便、操作简单，并且具有低成本的优点，可适用于各种类型的住宅和人群。
关键字: 防盗报警蜂鸣器激光报警器
目录第一章绪论
1.1 设计背景
1.2 报警器的分类
1.3 设计要求
第二章系统设计方案
2.1 总体方案及设计原理
2.2 所需器材
2.3 实验电路及说明
第三章.总结与发展趋势
1.1 设计背景
随着经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对其住宅的要求也越来越高，表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所，而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。
同时，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出增长趋势，传统的依靠安装防盗门窗、或靠人防的防范方式已经越来越不能满足人们的要求。
于是各种自动报警系统应运而生，被广泛地应用于需要高安全要求的各种场所。
激光引入安防系统的优异性，激光是一种高亮度的定向能束，单色性好、方向性好、具有优异的相干性。
因此，激光不会象无线电波、红外光那样，受到背景、不同温度物体的干扰，无线电波也容易受电磁波的干扰，即抗干扰能力强。
①激光是一种特殊光源与普通光不同②强穿透、远距离③抗干扰、不误报、不漏报④体积小、易隐蔽⑤用人眼看不见的激光设防，保密性好，难回避⑥可兼容各种形式的探测器同时探测⑦耗电少寿命长。
主要针对户内外大型公共场所，如厂矿企业、大型油田、图书馆、银行、博物馆、展览馆、学校、养殖场、监狱以及有重要物品的商铺和仓库等，同样使用在家庭防盗上也更有安全保证！此方案有着较大的未来经济效益。
1.2 报警器的分类
（1）报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警探测器、被动式红外\微波报警探测器、玻璃破碎报警器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。
（2）报警探测器按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警探测器。
（3）报警探测器按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控报警探测器、面控报警探测器和空间防范报警探测器。
（4）防盗探测器是否采用电源分类可分为无源和有源两种。
（5）从防盗报警器与报警主机（后端处理器）的连接方式可分为有线与无线。
除了以上区分以外，还有其他方式的划分。
在实际应用中，根据使用情况不同，合理选择不同防范类型的报警探测器，才能满足不同的安全防范要求。
报警探测器作为传感探测器，用来探测入侵者的入侵行为及各种异常情况。
在各种各样的智能建筑和普通建筑物中需要安全防范的场所很多。
这些场所根据实际情况也有各种各样的安全防范目的和要求。
因此，就需要各种各样的报警探测器，以满足不同的安全防范要求。
1.3设计要求
●（1）.设计应用于住宅小区、货场、果园等露天场所的大面积的区域性警戒
防护，有效范围可达10万M2。
●（2）.设计出基本信号处理电路，并设置报警电路，报警时间大约50S。
（最
好不使用单片机）
第二章设计
2.1 总体方案及设计原理
总体效果图
设计原理
激光发出来的光束，利用反光镜围成一个防盗的区域，当有人进入此区域，挡住了激光，激光接收器就会接收不到激光就会发出警报。
2.2 所需器材
激光发射头 1 激光接收头 1 N555 1 74LS90 2 74LS00 1 74LS02 1 无源蜂鸣器 1 1K电阻 3 30K电阻 1 10K可调电阻 1 10uF电解电容 2 0.01uF电容 1 9013三极管 1 反光镜 3
2.3 实验电路及说明
实验电路
该激光探测防盗报警器电路由激光监控电路、延时电路和声音报警电路组成。
按键代表激光的接收器，接收器接收到激光的时候为0（低电平），接收不到的时候为1，此电路采用SR的触发器来检测激光接收器的信号。
可同时控制蜂鸣器响和延时电路计时，最后达到50S左右就会停止延时电路和关蜂鸣器。
延时电路及仿真图
通过555产生振荡，让74LS90不停的计数，大概50S左右清零计数器，产生一个进位去控制关蜂鸣器和停止延时电路的计数。
声音报警电路及仿真图
通过控制电路控制NPN三极管的截止和导通，来控制蜂鸣器的鸣响.当三极管导通时，蜂鸣器两端获得约+5V的电压而鸣叫；当三极管截止时，蜂鸣器停止发声。
第三章.总结与发展趋势
本设计目前基本达到了预期的要求，通过对大范围激光防盗报警器系统的测试，可得到如下结论：（1）系统功能齐全，能对家庭中出现的盗窃事件进行灾前检测，及时发出报警信息，避免用户生命财产不受损失。
（2）通过控制电路控制NPN三极管的截止和导通，来控制蜂鸣器的鸣响。
（3）系统不需要用红外线或电磁波等发射源，灵敏度高、控制范围大、隐蔽性好，从而使整个系统的功能更完善、灵活、可调。
（4）系统硬件电路简单、安装方便、操作简单，并且具有低成本的优点，可适用于各种类型的住宅和人群。
随着社会的发展，农村城镇化和人员流动性增大，社会治安状况更趋复杂，因此作为社会的基本单元“安全防范问题就显得尤为重要。
传统的机械式（防盗网、防盗窗）家居防卫在实际使用中暴露出一些明显的问题，如：影响楼房美观，市容整洁；影响火灾救援通道；给犯罪分子提供了便利的翻越条件；时间久了会有高空坠物的危险等。
所以作为新一代的智能安全防盗报警器系统就应运而生，并日益受到广泛的重视和运用。
另外，为了进一步规范住宅小区智能化建设，建设部特别制定了智能小区的等级标准，按照其要求智能小区中必须具有安全防范、信息管理、物业管理和信息网络等系统。
因此，小区安全防范系统建设已逐渐纳入许多小区建设的必备项目中。
为了提高灵敏度，减少误报率，可以采用摄像头作为探测头，将采集到的信号进行图像处理及判断后再决定是否报警。
如果系统接收到报警信号后，保安人员可以通过查询报警记录来确定是否真有人经过。
随着人们对生活质量要求的不断提高，智能住宅小区物业管理系统的功能也将日趋完善。
在新的产品化的管理系统中，人们将会越来越多的体验到现代生活的气息。
致谢
该设计课题是在两位老师的的悉心关怀和精心指导和小组每位同学的努力下完成的。
两位老师严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深的感染和激励着我们不断进步。
从设计的开始到最终完成，我们不仅学到了宽广的专业知识，也学到了许多做人的道理。
在此谨向两位老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意！衷心感谢小组每位同学的努力；衷心两位两位老师在百忙之中对我们小组作品和总结报告的评定和审核。
参考文献：
【1】吴英才，林华清热释电红外传感器在防盗系统中的应用传感器技术2002；
【2】童名文一种新型报警器的研制武汉理工大学 2003。