光电信息综合实验复习范围.doc

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1、光电信息综合实验复习范围一、试卷题型：①判断题（共10题，20分）②填空题（共10格，30分）③名词解释（共3题，24分）④简答计算题（共2题，26分）二、考试时间：（60分钟）2018年06月20日(第17周,星期三)下午14:00-15:00共计60分钟。三、复习范围：光电信息综合实验（一）复习范围：实验1（包括引言）①激光器的构成；激光实验的观测方法；本课程所用激光器的特性。光学谐振腔、工作物质、激励系统；用眼睛直接观察（主观观察）、用光电探测器进行客观测量；氦氖激光器：功率一般约数毫瓦，连

2、续发光。因为制造方便、较便宜、可靠，所以使用较多。由于单色性好，相干长度可达数十米以致数百米。半导体泵浦固体激光器：它具有效率高、体积小、寿命长等一系列优点。补：常用的光电探测器有光电管、光敏电阻、光电池和CCD探测器等②泵浦耦合方式；端面泵浦耦合的方式；半导体泵浦固体激光器采用的泵浦方式。主要有端面泵浦和侧面泵浦；直接耦合和间接耦合（组合透镜系统耦合、自聚焦透镜耦合、光纤耦合）；间接耦合（组合透镜系统耦合）③课前预习题①半导体固体激光器的特点；②泵浦耦合方式有哪两种？③直接耦合和间接耦合方式的区

3、别；④间接耦合常见的方式有哪几种？⑤本实验如何进行压缩和耦合的？效率高、体积小、寿命长；端面泵浦和侧面泵浦；直接耦合：将半导体激光器的发光面紧贴增益介质，使泵浦光束在尚未发散开之前便被增益介质吸收，泵浦源和增益介质之间无光学系统，这种耦合方式称为直接耦合方式。直接耦合方式结构紧凑，但是在实际应用中较难实现，并且容易对LD造成损伤。间接耦合：指先将半导体激光器输出的光束进行准直、整形，再进行端面泵浦。；组合透镜系统耦合、自聚焦透镜耦合、光纤耦合；本实验先用光纤柱透镜对半导体激光器进行快轴准直，压缩发

4、散角，然后采用组合透镜对泵浦光束进行整形变换，各透镜表面均镀有泵浦光的增透膜，耦合效率高。本实验的压缩和耦合如图1.1所示。图1.1本实验LD光束快轴压缩耦合泵浦简图实验2①本实验使用的激光晶体是什么？具有哪些优点？其吸收光谱图有什么特点？（图2.1）以Nd3+离子部分取代Y3Al5O12晶体中Y3+离子的掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）；具有量子效率高、受激辐射截面大、光学质量好、热导率高、容易生长等的优点；Nd:YAG在807.5nm处有一强吸收峰图2.1Nd:YAG晶体中Nd3+吸收光谱图②如

5、何将指示激光调平？如实物照片（图2.2），将808nm半导体泵浦光源固定于谐振腔光路导轨座的右端，650nm指示激光器及调节架固定于导轨最左侧；将“小孔光阑”放在650nm激光右侧，调节指示激光器的二维平移旋钮，使650nm指示激光束打在输出镜中心，将“小孔光阑”移动到导轨的最右侧，调节指示激光器的二维俯仰旋钮，使650nm激光束仍然照射到“小孔光阑”中心，反复几次将指示激光调平。图2.2指示激光器调节光路实物图①课前预习题①激光晶体的概念；②Nd:YAG的吸收光谱有什么特点？③如何将指示激光调平

6、可将外界提供的能量通过光学谐振腔转化为在空间和时间上相干的具有高度平行性和单色性激光的晶体材料。是晶体激光器的工作物质；······；······实验3①端面泵浦的激光谐振腔形式（图3.1）图3.1端面泵浦的激光谐振腔形式②激光晶体作为输入镜，一面镀什么膜？什么作为输出镜？一面镀泵浦光增透和输出激光全反膜；镀输出激光一定透过率的凹面镜作为输出镜③如何才能容易获得基模输出？如图3.1所示，平凹腔中的g参数则表示为：根据腔的稳定性条件，时腔为稳定腔。故当时腔稳定。同时容易算出其束腰位置在晶体的输入平面

7、上，该处的光斑尺寸为：本实验中，R1为平面，R2=200mm，L=80mm。由此可以算出大小。所以，泵浦光在激光晶体输入面上的光斑半径应该，这样可使泵浦光与基模振荡模式匹配，就容易获得基模输出。①课前预习题①复习1064nm固体激光出光的调试方法；②谐振腔的最佳输出状态如何选取？③改变输出镜的透过率，固体激光模式、激光出光功率、转换效率、阈值条件等会不会变化？④改变腔长，以上各项会不会变化(1)如实物照片（图2.4），将1064nm的“激光输出镜”置于激光晶体左边，输出镜的镀膜面朝向激光晶体，中间

8、预留出150mm~160mm左右的距离，以备后面腔内还要插入其他器件。调节输出镜的二维俯仰旋钮，使其反射的650nm的指示激光束光点返回到指示激光出光口内，关闭指示激光。图2.4激光输出镜调节光路实物图（2）将半导体泵浦光源的电源旋钮调节到1A，取出红外显示卡片放置到输出镜的左端并轻微晃动输出镜，使左侧卡片上显示出长条形光斑，微调输出镜的二维俯仰旋钮，使得长条形光斑慢慢内缩，固定输出镜，再微调二维俯仰旋钮，最后缩成一个圆形光斑。根据腔的稳定性条件，时腔为稳定腔。故当时腔稳定。···