Міністерство освіти Республіки Білорусь
Установа освіти
«Білоруський державний університет
інформатики і радіоелектроніки »
Кафедра електронної техніки і технологій
Звіт з лабораторної роботи
на тему: «Юстирування оптичного резонатора і дослідження умов генерації гелій-неонового лазера»
Мінськ +2014
1. Короткі теоретичні відомості
. 1 Опис конструкції ОКГ типу ЛГ - 75
юстирування оптичний квантовий генератор
Газовий ОКГ ЛГ - 75 призначений для використання в якості джерела когерентного випромінювання в системах зв'язку, телебачення, телеуправління і т.д. ОКГ 'ЛГ - 75 (рис. 1) складається з оптичного резонатора і активного елементу, Оптичний резонатор утворений сферичним 1 і плоским 2 дзеркалами, закріпленими в стаканах 3.
Рис. 1
Склянки 3 жорстко закріплені гвинтами 4 у фланцях 5 і 6, між собою трьома напрямними інваровимі стрижнями 7. Фланці 5 і 6 кріпляться до інваровим стержням 7 гвинтами 8 через шайби 9.Налічіе шайб 9 дозволяє змінювати положення фланців 5 і 6 з дзеркалами 1 і 2 щодо осі оптичного резонатора шляхом обертання в невеликих межах юстирувальних гвинтів 8. Між інваровимі стрижнями, за допомогою фланців 10, закріплений активний елемент-газорозрядна трубка 12 з подогревним катодом 13 і анодом 14 заповнена сумішшю неону і гелію. Торці газорозрядної трубки відшліфовані під кутом Брюстера і закриті вихідними вікнами 15. Простір між вихідними вікнами 15 і дзеркалами 1 і 2 герметизоване за допомогою гумових прокладок 16, що притискаються гайками 17 до склянках 3. Оптичний резонатор з активним елементом поміщений в захисний корпус 18 і жорстко в ньому закріплений. Корпус 18 закритий з торців кришками 19 і 20, які кріпляться до фланців 21 гвинтами 22. Висока і накальную напруги до газорозрядної трубці 12 підводиться через роз'єм 23. Вихід випромінювання здійснюється з боку плоского дзеркала 2. Для кріплення приладу на корпусі 18 є скоби 24 з різьбовим отвором в кожній з них.
Технічні характеристики ЛГ - 75
Довжина хвилі випромінювання, мкм Потужність випромінювання, мВт Кутова розбіжність променя, УТЛ. хв Довговічність активного елементу, годину Напруга напруження катода, В Напруга горіння, В Оптимальний струм розряду, А Максимальна споживана потужність, Вт Вага приладу, кг Габаритні розміри приладу, мм0,6328 не менше 250 не більше 10 не менше 500 6,3 2300 2500 0,04..0,06 400 не більше грудня 1170 * 90 * 90
. 2 Методи юстирування
Під юстировкой резонатора слід розуміти точне виставлення і орієнтування дзеркал, активного тіла та інших елементів усередині резонатора.
Критичний кут раз'юстіровкі визначається за формулою:
; (1)
де a - радіус активного елемента; довжина активного елемента; (береться найбільше з двох значень х); 11 і 12-відстаней від торців активного елементу до відповідних дзеркал
; (2)
; (3)
,; (4)
, (5)
(6)
автоколімаційних метод. При використанні автоколлиматора суміщають зображення автоколлимационной мітки від заднього (глухого) дзеркала при послідовній установці активного тіла та інших елементів резонатора (так званий метод на просвіт) і, нарешті, вихідного дзеркала.
У разі газових лазерів активний елемент (трубка з газом) повинен бути Центрованим, орієнтований по осі резонатора. У разі рубінових лазерів через неоднорідність кристала зображення мітки розмивається, і активний стрижень доводиться орієнтувати суміщенням автоколімаційних міток від заднього дзеркала, від торця стержня і від вихідного дзеркала (так званий метод трьох міток). Цей спосіб має недоліки: не враховується реальне зміщення променя через градієнта коефіцієнта заломлення (після проходження через кристал рубіна промінь може відхилятися на кілька кутових хвилин): крім того, неможливо уникнути клинообразно стрижня. Очевидно, при юстування методом трьох міток поріг генерації буде вище.
У автоколімаційних методі точність установки визначається збільшенням автоколлиматора. Якщо два віддалені точки видні з зіниці об'єктиву автоколлиматора під кутом?, То з боку окуляра видимий кут буде (рис.4)
, (7)
де - кутове збільшення системи. Так як роздільна здатність ока?=60 ??, то
...
