4. Порядок выполнения работы

1. Собрать оптическую схему установки (Рис.5), за исключением позиций 6 и 7.

Рис.5. Оптическая схема установки. 1 - лазер накачки, 2 - цилиндрическая линза, 3 - поворотная призма, 4 - глухое зеркало, 5 - кювета с раствором красителя, 6 - дифракционная решетка, 7 - концевое зеркало, 8 - микровинт, 9 - рычаг.

2. Включить лазер ЛТИ-404 в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Установить частоту следования импульсов 1 Гц.

3. Заполнить кювету раствором красителя.

4. Сфокусировать излучение лазера накачки с помощью цилиндрических линз на внутреннюю поверхность входного окна кюветы с раствором красителя. В плоскостях Пл.1 и Пл.2 при этом должны наблюдаться пятна люминесценции.

5. Поставить в Пл. 2 белый экран. В Пл.1 пропустить излучение люминесценции через диафрагму диаметром 1.5 - 2 мм и с помощью регулировочных винтов зеркала 4 совместить отраженное от зеркала 4 пятно с отверстием диафрагмы. При этом на экране должно наблюдаться увеличение яркости пятна.

6. Установить решетку 6 под углом 70 - 85^o к падающему излучению, так чтобы оно попадало в центральную часть заштрихованной области.

7. Установить зеркало 7, чтобы на него попадало пятно, отраженное решеткой в первом порядке дифракции.

8. Совместить отраженное от зеркала 7 пятно с пятном излучения на решетке. При этом в нулевом порядке дифракции должно наблюдаться пятно генерации.

9. Плавная перестройка длины волны генерации лазера осуществляется поворотом зеркала 7 вокруг вертикальной оси с помощью рычага, соединенного с подставкой зеркала, и микровинта.

5. Задание к работе

1. Согласно описанной выше процедуре получить генерацию в лазере на красителе.

2. Определить область генерации лазера на красителе, измерив зависимость мощности генерируемого излучения (в относительных единицах) от его длины волны. Исследовать данную зависимость при различных мощностях излучения лазера на красителе. Построить графики данных зависимостей.

3. С помощью интерферометра Фабри - Перо визуально оценить ширину спектра генерации лазера на красителе. Проследить качественно зависимость ширины спектра генерации от мощности накачки.

6. Контрольные вопросы

1. Чем обусловлена возможность получения перестраиваемого по длине волны излучения в лазерах на красителях?

2. Каково влияние триплетных состояний на генерационную способность красителей?

3. Какие способы уменьшения спектральной ширины генерируемого излучения вы знаете?

4. Как с помощью интерферометра Фабри - Перо можно определить ширину спектра генерации лазера на красителе?

5. Угол дифракции (в первом порядке) луча, падающего на решетку с периодом 600 штрихов на миллиметр, равен 35^o . Каков должен быть поперечный размер падающего на решетку пучка, чтобы ширина спектра генерируемого излучения на длине волны 600 нм составляла 0.5 Å?

Литература

1. Ярив А. Квантовая электроника. М., Сов. Радио, 1980.

2. Демтрёдер В. Лазерная спектроскопия. М., Наука, 1985.

3. Тарасов Л.В. Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения. М., Радио и связь, 1981.

4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации лазера ЛТИ-404.