實驗3 氦氖激光器的偏振與發(fā)散特性測試數(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激光器偏振光測量表1 He-Ne激光器偏振光測量數(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,這說明實驗存在誤差,這主要是受實驗環(huán)境光變化的影響所致。2、激光光束的束腰半徑和發(fā)散角的測量(1激光光束的束腰半徑測量 (2激光基模束腰半徑和發(fā)散角的測量 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)圖由計算結(jié)果可知,滿足條件的解只有兩個,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He-Ne激光器輸出的偏振光曲線圖可知,實驗存在誤差,分析可知,本實驗的誤差主要來自以下幾方面:(1實驗室環(huán)境光的變化對實驗結(jié)果造成的誤差。在實驗開始時,我們注意到,在沒有打開激光器,而先打開光功率計時,光功率計有示數(shù),這說明實驗室的光會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響

3、。(2由于在調(diào)節(jié)儀器時不可能百分百的準(zhǔn)直,會存在一定的偏差,這也會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響,從而造成誤差。(3讀數(shù)產(chǎn)生的誤差,實驗時,我們注意到光功率計的示數(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),這也會對實驗結(jié)果造成誤差。4、實驗總結(jié)通過此次實驗,我對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)會了如何測量判斷激光器的偏振狀以及發(fā)態(tài);同時也學(xué)會了如何測量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,對于氦氖激光器具體指的是什么?答:激光器由三個基本部分組成,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,高可達幾十毫瓦,相干長度可達數(shù)米以至數(shù)十米。具有制造簡便、售價低、體積小,且壽命長、可靠性高的特點。能發(fā)射出632.8nm 、1.15m 、3.39m 三種波長的激光,其中在可見光頻段的632.8nm 波長氦氖激光器最為常見。(2實驗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。因為由圖可知,光矢量端點的軌跡為一直線,這說明在光的傳播方向上,光矢量只沿一個固定的方向振動,所以激光器輸出的是線偏振光。(3為何測量時He-Ne 激光器應(yīng)與CMOS 保持足夠遠的距離?答:原因有兩點,第一,為了測量激光光束