ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Измерение длины когерентности лазерного излучения проводится с по-
мощью интерферометра Майкельсона. Лазерный луч предварительно пропус-
кается через расширитель Р и полученный параллельный пучок направляется
на неподвижное зеркало 5. Отраженный от зеркала 5 пучок попадает на свето-
делительную пластину П и далее, частично отражаясь - на неподвижное зерка-
ло 6 и, проходя сквозь пластину, на подвижное зеркало 8. Зеркало 8 установле-
но на рельсе 9. Отражаясь от зеркал, пучки попадают (см. принцип работы ин-
терферометра Майкельсона) на зеркало 7 и, затем, через линзу 10, установлен-
ную на рельсе 11, на экран Э. На экране наблюдается интерференционная кар-
тина.
4.7 Порядок выполнения работы
4.7.1 Изучение свойств пучка с гауссовым профилем
1 Включить блок питания лазера в сеть ~ 220В и тумблер на блоке пита-
ния переключить в положение ВКЛ. На пути появившегося лазерного луча (на
расстоянии ~ 5
÷ 10 см от выходного окна лазера) установить линзу 3. Луч
должен проходить строго через центр линзы, и затем попадать в центр зеркала
микроскопа.
2 Установить перед объективом микроскопа нейтральные светофильтры
(гасители) на которые положить оптический окуляр (цена деления 100 мкм).
После этого, можно настроить микроскоп и получить четкое изображение сфо-
кусированного лазерного пучка.
3 Максимально приблизить микроскоп к линзе и измерить диаметр лазер-
ного пучка. Затем, с шагом 2 см отодвигать микроскоп от линзы, всякий раз из-
меряя диаметр пучка. Число точек должно быть ~ 15
÷ 20. Построить график
зависимости
a(z), где a - радиус пучка, z - расстояние от центра линзы до опти-
ческого окуляра. Определить радиус перетяжки
a
02
. По формуле (4.19) опреде-
лить радиус перетяжки
a
01
, считая f = 31см, λ = 632.8 нм. По полученному гра-
фику определить расходимость преобразованного пучка θ
2
и по формуле (4.20)
расходимость исходного пучка
θ
1
.
4.7.2 Измерение длины когерентности лазерного излучения
1 Установить на пути лазерного луча расширитель Р и регулируя его по-
ложение с помощью юстировочных винтов, получить параллельный пучок из-
лучения.
2 Направить полученный пучок на зеркало 5 и затем на зеркала 6,7 и 8
так, чтобы после прохождения линзы 10 на экране Э получить контрастную ин-
терференционную картину. При этом, расстояния
L
1
и L
2
от центра светодели-
тельной пластины П до зеркал 6 и 8 должны быть равными друг другу.
3 Перемещая зеркало 8 вдоль оптического рельса 9 наблюдать за контра-
стностью полос интерференционной картины. Когда контрастность полос
уменьшится до нуля (интерференционная картина исчезнет), измерить разность
длин оптических путей
∆L = 2(L
2
— L
1
), которая и будет равна длине когерент-
ности
l
c
излучения.
26
Измерение длины когерентности лазерного излучения проводится с по-
мощью интерферометра Майкельсона. Лазерный луч предварительно пропус-
кается через расширитель Р и полученный параллельный пучок направляется
на неподвижное зеркало 5. Отраженный от зеркала 5 пучок попадает на свето-
делительную пластину П и далее, частично отражаясь - на неподвижное зерка-
ло 6 и, проходя сквозь пластину, на подвижное зеркало 8. Зеркало 8 установле-
но на рельсе 9. Отражаясь от зеркал, пучки попадают (см. принцип работы ин-
терферометра Майкельсона) на зеркало 7 и, затем, через линзу 10, установлен-
ную на рельсе 11, на экран Э. На экране наблюдается интерференционная кар-
тина.
4.7 Порядок выполнения работы
4.7.1 Изучение свойств пучка с гауссовым профилем
1 Включить блок питания лазера в сеть ~ 220В и тумблер на блоке пита-
ния переключить в положение ВКЛ. На пути появившегося лазерного луча (на
расстоянии ~ 5 ÷ 10 см от выходного окна лазера) установить линзу 3. Луч
должен проходить строго через центр линзы, и затем попадать в центр зеркала
микроскопа.
2 Установить перед объективом микроскопа нейтральные светофильтры
(гасители) на которые положить оптический окуляр (цена деления 100 мкм).
После этого, можно настроить микроскоп и получить четкое изображение сфо-
кусированного лазерного пучка.
3 Максимально приблизить микроскоп к линзе и измерить диаметр лазер-
ного пучка. Затем, с шагом 2 см отодвигать микроскоп от линзы, всякий раз из-
меряя диаметр пучка. Число точек должно быть ~ 15 ÷ 20. Построить график
зависимости a(z), где a - радиус пучка, z - расстояние от центра линзы до опти-
ческого окуляра. Определить радиус перетяжки a02. По формуле (4.19) опреде-
лить радиус перетяжки a01, считая f = 31см, λ = 632.8 нм. По полученному гра-
фику определить расходимость преобразованного пучка θ2 и по формуле (4.20)
расходимость исходного пучка θ1.
4.7.2 Измерение длины когерентности лазерного излучения
1 Установить на пути лазерного луча расширитель Р и регулируя его по-
ложение с помощью юстировочных винтов, получить параллельный пучок из-
лучения.
2 Направить полученный пучок на зеркало 5 и затем на зеркала 6,7 и 8
так, чтобы после прохождения линзы 10 на экране Э получить контрастную ин-
терференционную картину. При этом, расстояния L1 и L2 от центра светодели-
тельной пластины П до зеркал 6 и 8 должны быть равными друг другу.
3 Перемещая зеркало 8 вдоль оптического рельса 9 наблюдать за контра-
стностью полос интерференционной картины. Когда контрастность полос
уменьшится до нуля (интерференционная картина исчезнет), измерить разность
длин оптических путей ∆L = 2(L2 — L1), которая и будет равна длине когерент-
ности lc излучения.
26
