實(shí)驗(yàn)3 氦氖激光器的偏振與發(fā)散特性測(cè)試數(shù)據(jù)處理與分析_百

1、He-Ne激光器偏振光數(shù)據(jù)處理與分析1、He-Ne激光器偏振光測(cè)量表1 He-Ne激光器偏振光測(cè)量數(shù)據(jù)表偏振角度(°輸出功率(mW偏振角度(°輸出功率(mW偏振角度(°輸出功率(mW 圖1 He-Ne激光器偏振特性曲線圖分析:由圖1 He-Ne 激光器偏振特性曲線圖可知,He-Ne 激光器輸出的光為線偏振光;而且從圖中曲線可知,曲線并非完全的平滑,有一定的凹凸瑕疵,這說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在誤差,這主要是受實(shí)驗(yàn)環(huán)境光變化的影響所致。2、激光光束的束腰半徑和發(fā)散角的測(cè)量(1激光光束的束腰半徑測(cè)量 (2激光基模束腰半徑和發(fā)散角的測(cè)量 數(shù)據(jù)處理:由表可得,125z z cm -=,

2、633nm =,10.8201mm =,20.8325mm =把以上數(shù)據(jù)帶入公式2 012z z -=-并用MATLAB 求解即可得到基模束腰半徑0,如下圖所示: 圖2 MATLAB 處理數(shù)據(jù)圖由計(jì)算結(jié)果可知,滿足條件的解只有兩個(gè),取平均值可得基模束腰半徑根據(jù)高斯光束發(fā)散角與束腰半徑0的關(guān)系可得光束發(fā)散角大小為3、誤差分析mm +=06=通過(guò)He-Ne激光器輸出的偏振光曲線圖可知,實(shí)驗(yàn)存在誤差,分析可知,本實(shí)驗(yàn)的誤差主要來(lái)自以下幾方面:(1實(shí)驗(yàn)室環(huán)境光的變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的誤差。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),我們注意到,在沒(méi)有打開(kāi)激光器,而先打開(kāi)光功率計(jì)時(shí),光功率計(jì)有示數(shù),這說(shuō)明實(shí)驗(yàn)室的光會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響

3、。(2由于在調(diào)節(jié)儀器時(shí)不可能百分百的準(zhǔn)直,會(huì)存在一定的偏差,這也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,從而造成誤差。(3讀數(shù)產(chǎn)生的誤差,實(shí)驗(yàn)時(shí),我們注意到光功率計(jì)的示數(shù)在不停地變化,而我們所記錄的數(shù)據(jù)只是我們第一眼所看到的的數(shù)據(jù),這也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成誤差。4、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)此次實(shí)驗(yàn),我對(duì)He-Ne激光器的工作原理以及He-Ne激光器的偏振特性有了深入的了解;學(xué)會(huì)了如何測(cè)量判斷激光器的偏振狀以及發(fā)態(tài);同時(shí)也學(xué)會(huì)了如何測(cè)量He-Ne激光器的基模束腰半徑0散角0。5、思考題(1激光器主要由哪幾部分構(gòu)成,對(duì)于氦氖激光器具體指的是什么?答:激光器由三個(gè)基本部分組成,分別是工作物質(zhì)(增益介質(zhì)、光學(xué)諧振腔及激勵(lì)系統(tǒng)。氦氖(H

4、e-Ne激光器是氣體激光器的一種,是以“四能級(jí)系統(tǒng)”工作、連續(xù)發(fā)光的激光器;它的輸出功率通常約數(shù)毫瓦,高可達(dá)幾十毫瓦,相干長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)米以至數(shù)十米。具有制造簡(jiǎn)便、售價(jià)低、體積小,且壽命長(zhǎng)、可靠性高的特點(diǎn)。能發(fā)射出632.8nm 、1.15m 、3.39m 三種波長(zhǎng)的激光,其中在可見(jiàn)光頻段的632.8nm 波長(zhǎng)氦氖激光器最為常見(jiàn)。(2實(shí)驗(yàn)中使用的激光器輸出的是什么偏振光,解釋為什么?答:由圖1 He-Ne 激光器偏振曲線圖可知,激光器輸出的是線偏振光。因?yàn)橛蓤D可知,光矢量端點(diǎn)的軌跡為一直線,這說(shuō)明在光的傳播方向上,光矢量只沿一個(gè)固定的方向振動(dòng),所以激光器輸出的是線偏振光。(3為何測(cè)量時(shí)He-Ne 激光器應(yīng)與CMOS 保持足夠遠(yuǎn)的距離?答:原因有兩點(diǎn),第一,為了測(cè)量激光光束