5. Порядок выполнения работы.

В Н И М А Н И Е !!! В блоке питания и на зажимах электродов лампы накачки имеется опасное для жизни высокое напряжение!

1. Провести юстировку излучателя при помощи гелий-неонового лазера. Для этого

а ) Собрать оптическую схему установки в соответствии с рис.5.

Рис 5. 1 – He-Ne-лазер, 2 – алюминиевое зеркало, 3 – выходное полупрозрачное зеркало резонатора, 4 – активный элемент излучателя на YAlO₃:Nd³⁺, 5 – уголковый отражатель на вращающейся подставке, 6 – диафрагма.

б) Пропустить излучение He-Ne-лазера через диафрагму 6 и активный элемент 4 так, чтобы отраженное от входного торца активного элемента пятно совпало с отверстием диафрагмы.

в) Установить уголковый отражатель так, чтобы излучение He-Ne-лазера попадало на ребро отражателя и совместить пятно, отраженное уголковым отражателем, с отверстием диафрагмы.

г) Аналогичным образом выполнить юстировку выходного зеркала 3.

2. Включить блок охлаждения.

3. Включить блок питания в соответствии с инструкцией по эксплуатации лазера ОГМ-20. (максимально допустимое напряжение на накопительных конденсаторах – 1000 В.

4. Установить на расстоянии 20 см от выходного зеркала экран, препятствующий попаданию импульса излучения на зеркало лазера ЛГН-105. Убедиться в наличии импульса генерации по пятну отжига на экране либо черной бумаге.

5. Произвести окончательную юстировку лазера с помощью измерителя ИМО-2 по максимуму энергии генерации.

6. Включить генератор сигналов Г3-7А. Установить частоту вращения отражателя примерно 650 Гц. Включить генератор импульсов Г5-56. Подбирая время задержки на генераторе Г5-56, получить генерацию в режиме модулированной добротности.

6. Задание к работе

а) Измерить энергию E_имп и длительность _имп генерируемого импульса и определить его мощность W.

б) Измерить зависимость энергии импульса генерации E_имп от энергии накачки E_н.

в) Измерить зависимость энергии импульса генерации E_имп от времени задержки _з между моментом запуска генератора Г5-56 и поджигом лампы накачки при фиксированной частоте вращения призмы.

г) Измерить зависимость энергии импульса генерации E_имп от периода вращения призмы T (при каждом значении T найти оптимум по _з).

д) При различных T измерить _имп.

Построить графики указанных зависимостей.

7. Контрольные вопросы

1. Какие физические явления лежат в основе работы лазеров?

2. Какова связь между коэффициентами Эйнштейна A₂₁, B₂₁ и B₁₂? Получить выражение (4).

3. Основные элементы лазера и их функции.

4. Назвать условия, необходимые для возникновения генерации. Получить соотношение (5).

5. Типы резонаторов. Моды резонаторов. Распределение электромагнитного поля в конфокальном резонаторе.

6. Режимы работы лазеров. Способы управления длительностью импульсов.

8. Литература.

1. Звелто О. Принципы лазеров. М. Мир, 1984.

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

3. Ярив А. Квантовая электроника (под ред. Я.И.Ханина). М., Советское радио, 1980.

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

Лабораторная работа № 3

Электрооптическая модуляция добротности в лазере на АИГ:Nd³⁺