激光實(shí)驗(yàn)報(bào)告

激光試驗(yàn)報(bào)告he-ne一．試驗(yàn)?zāi)康呐c要求目的：使學(xué)生了解激光器模式的形成及特點(diǎn)，加深對(duì)其物理概念的理解；通過測(cè)試分析，把握模式分析的根本方法。對(duì)本試驗(yàn)使用的重要分光儀器——共焦球面掃描干預(yù)儀，了解其原理，性能，學(xué)會(huì)正確使用。要求：用共焦球面掃描干預(yù)儀測(cè)量he-ne激光器的相鄰縱橫模間隔，判別高階橫模的階次；觀看激光器的頻率漂移記跳?，F(xiàn)象，了解其影響因素；觀看激光器輸出的橫向光場(chǎng)分布把戲，體會(huì)諧振腔的調(diào)整對(duì)它的影響。二．試驗(yàn)原理激光模式的一般分析由光學(xué)諧振腔理論可以知道，穩(wěn)定腔的輸出頻率特性為：vmnq?l1/21lc[q?(m?2n?1)]cos-1[(1—)(1—)] r2?r12?l(17)其中：l—諧振腔長(zhǎng)度；r1、r2—兩球面反射鏡的曲率半徑；q—縱橫序數(shù)； m、n—橫模序數(shù)；η—腔內(nèi)介質(zhì)的折射率。橫模不同n不同，對(duì)應(yīng)不同的橫向光場(chǎng)分布〔垂直于光軸方向，即有不同的光斑把戲。但對(duì)于簡(jiǎn)單的橫模，目測(cè)則很困難。準(zhǔn)確的方法是借助于儀器測(cè)量，本試驗(yàn)就是利用共焦掃描干預(yù)儀來分析激光器輸出的橫模構(gòu)造。由〔17〕式看出，對(duì)于同一縱模序數(shù)，不同橫模之間的頻差為：mn:mn?ll1/2c1(?mn)cos-1[ 〔1－〕(1－)] 〔18〕r1r22?l?其中：δm=m－m′；δn=n－n′。對(duì)于一樣的橫模，不同縱模間的頻差為q:q?c?q2?l其中：δq=q－q′，相鄰兩縱模的頻差為q?c 2?l〔19〕由119〕式看出，穩(wěn)定球面腔有如圖1的頻譜?！?8〕式除以〔19〕式得ll?mn:mn1?(?m??n)cos-1[(1－)(1－)]1/2 r1r2??q?〔20〕設(shè)：mn:mnq ； s=1?cos-1[(1－ll)(1?)]1/2r1r2δ表示不同的兩橫?！脖确溅?0υ比，于是〔20〕式可簡(jiǎn)寫作：10〕之間的頻差與相鄰兩縱模之間的頻差之(?m??n)?? s〔21〕只要我們能測(cè)出δ，并通過產(chǎn)品說明書了解到l、r、r〔這些數(shù)據(jù)生產(chǎn)廠家常給出那么就可以由21〕式求出〔m+n。假設(shè)我們選取m=n=0作為基準(zhǔn)，那么便可以推斷出橫模序數(shù)m、n。例如，我們通過測(cè)量和計(jì)算求得〔δm+δn〕=2，那么，激光器可能工作于υ00、υ10、υ01、υ11、υ20、υ02。共焦球面掃描干預(yù)儀的根本工作原理2—2。反射鏡的曲率半徑r1=r2=l。圖2-2由于反射鏡的反射率相當(dāng)高，注入腔內(nèi)的光束將在腔內(nèi)屢次反射形成多光束，從多光束干預(yù)的角度來看，入射光束中那些滿足干預(yù)相長(zhǎng)條件的光譜成分才能透過干預(yù)儀。當(dāng)光束正入射時(shí)，干預(yù)相長(zhǎng)的條件為：4?l?m?其中η為折射率；lm我們定義相鄰兩個(gè)干預(yù)級(jí)之間所允許透射光的頻差為干預(yù)儀的自由光譜范圍：c??f?4?l只要注入光束的頻譜寬度不大于δυf儀的前方使用光電轉(zhuǎn)換元件接收透射的光強(qiáng)，再將這種光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸入到示波器中，于是在示波器的熒光屏上便顯示出如圖1—1微鏡下讀取相應(yīng)的δ值，再求出待測(cè)激光器的s值，代入2〕式，即可求出〔m+n，進(jìn)而斷定橫模序數(shù)。三．試驗(yàn)設(shè)備he-ne激光器、激光電源、小孔光闌、共焦球面掃描干預(yù)儀、鋸齒波發(fā)生器、放大器、示波器等。試驗(yàn)裝置如以下圖2-3四．試驗(yàn)步驟和內(nèi)容依據(jù)試驗(yàn)裝置圖將其連接好，然后檢查其是否合理。將激光器翻開。留意要先弄好在翻開開關(guān)。留意激光器的安全。調(diào)整光路，先將激光調(diào)準(zhǔn)直。將光具架上得器件全都拿走，只剩下光闌。然后調(diào)整激光器的旋鈕使激光透過光闌的小孔，留意近調(diào)近，遠(yuǎn)調(diào)遠(yuǎn)。使得光闌在光具架上移動(dòng)時(shí)，激光全通過小孔。這時(shí)激光就幾乎準(zhǔn)直了。將激光打到光闌小孔，調(diào)整掃描干預(yù)儀上下左右的位置，使得激光光束能透過小孔中心，在細(xì)調(diào)干預(yù)儀板架上得兩個(gè)方位螺絲，以使從干預(yù)儀腔鏡反射的最高的光點(diǎn)回到光闌小孔的中心四周，這時(shí)說明入射光束和掃描干預(yù)儀的光軸根本重合。將放大器的接收部位對(duì)準(zhǔn)掃描干預(yù)儀的輸出端。接通放大器、鋸齒波發(fā)生器、示波器的電源開關(guān)。聲很小。區(qū)分共焦強(qiáng)球面掃描干預(yù)儀的自由光譜區(qū)cm所對(duì)應(yīng)的頻率數(shù)。觀看多模激光器的模譜，登記其波形及光斑圖形〔可在遠(yuǎn)場(chǎng)直接觀看，并且測(cè)出縱模間隔由干預(yù)儀的自由光譜區(qū)計(jì)算激光器相鄰縱模間隔，并與理論值相比較〔通常認(rèn)為he-ne1300mhz〕分析推斷是否存在高階橫模，估量其階詞，并于遠(yuǎn)場(chǎng)光斑加以比較依據(jù)橫模的頻率頻譜特征，在同一干預(yù)序k內(nèi)有幾個(gè)不同的橫模，并測(cè)出不同的橫模頻率間隔。與理論值比較，檢查識(shí)別是否正確。代入公式1-5，解出的值。fx再增幅，此時(shí)可利用經(jīng)過計(jì)算后的最靠近的模間隔數(shù)值找標(biāo)尺，重確定比值，既沒厘米代表的頻率間隔值。轉(zhuǎn)變放電電流，參加小孔，觀看以上因素對(duì)激光模式的影響用吹風(fēng)的方法觀看模譜頻率的漂移和“跳?！爆F(xiàn)象，并解釋其緣由五．試驗(yàn)數(shù)據(jù)及其處理六．試驗(yàn)體會(huì)本次試驗(yàn)做得不是太好，誤差較大。這個(gè)儀器的準(zhǔn)確度較高。調(diào)整壓電陶瓷時(shí)，壓電陶瓷環(huán)的長(zhǎng)度變化量和所加電壓成正比，但變化約為波長(zhǎng)量級(jí)。同時(shí)需緩慢調(diào)整電壓，由于長(zhǎng)度的變化需要肯定的反響時(shí)間，不行忽大忽小，那樣簡(jiǎn)潔損壞儀器。在今后做試驗(yàn)之前肯定要先做好預(yù)習(xí)，那樣才能深刻理解它的原理，則可以知道該怎么做，才可以在這個(gè)根底上關(guān)察更多現(xiàn)象。篇二：激光試驗(yàn)報(bào)告激光技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)名稱：氦氖激光器試驗(yàn)— ． 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 ：1氦氖激光器的調(diào)整； 氦氖激光器的輸出功率； 氖激光器的發(fā)散角測(cè)量； 激光器的模式分析二．試驗(yàn)儀器和方法：儀器：氦氖激光器試驗(yàn)臺(tái)，光功率計(jì)，鋸齒波放射器，示波器，刀口，反射鏡等實(shí) 驗(yàn) 方 法 ：1使用自準(zhǔn)直法：用已有的準(zhǔn)直氦氖激光器，先調(diào)整氦氖半腔激光器，然后參加輸出鏡，利用準(zhǔn)直氦氖激光器調(diào)整輸出鏡2固定輸出鏡，調(diào)至有激光輸出，旋轉(zhuǎn)輸出鏡傾斜旋鈕，協(xié)作功率計(jì)，將輸出調(diào)至最大，在激光20利用刀口法測(cè)量法，測(cè)量功率隨刀口位置的變化曲線，測(cè)量傳輸距離，通過數(shù)據(jù)分析得到氦氖激光器的光斑直徑，發(fā)散角。將氦氖激光器，掃描f-p腔，光電探測(cè)器依次排列，并調(diào)整至共軸，接示波器，在一個(gè)上升沿中觀看氦氖激光器模式，調(diào)整輸出鏡，觀看不同諧振腔的模式并測(cè)量模式間頻率間隔。三.試驗(yàn)結(jié)果與分析在調(diào)整過程中，氦氖激光器已經(jīng)調(diào)整完畢。而且由于儀器的問題，可調(diào)整的范圍很小，細(xì)小的變動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致激光無法產(chǎn)生。四．試驗(yàn)收獲與建議試驗(yàn)名稱：半導(dǎo)體激光器試驗(yàn)一．試驗(yàn)內(nèi)容：1、半導(dǎo)體激光器發(fā)散角測(cè)量；2、半導(dǎo)體激光器偏振性測(cè)量；3、半導(dǎo)體激光器輸入輸出特性測(cè)量；4法：轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)登記光功率計(jì)的數(shù)值，測(cè)量半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片，讀出光功率計(jì)上的數(shù)值大小，找到最大值和最小值從而測(cè)量半導(dǎo)體激光器的偏振性調(diào)整半導(dǎo)體激光器的電流大小，觀看功率儀的數(shù)值。畫出輸入輸出特性曲線，找到半導(dǎo)體激光器的閾值使用調(diào)整臺(tái)、耦合鏡，將激光耦合進(jìn)入多通道。將多通道的檔位調(diào)整至觀看檔，使用光譜分析軟件，測(cè)量半導(dǎo)體激光器的激發(fā)光譜，將多通道的檔位調(diào)整至ccd檔，漸漸減小半導(dǎo)體激光器的輸入，結(jié)合輸入輸出特性測(cè)量半導(dǎo)體激光器的熒光光譜。三．試驗(yàn)結(jié)果與分析測(cè)量發(fā)散角時(shí)長(zhǎng)軸方向角度-能量對(duì)應(yīng)關(guān)系短軸方向角度-能量對(duì)應(yīng)關(guān)系：取光強(qiáng)下降為最大值的1/e對(duì)應(yīng)的光束空間分布角度為半導(dǎo)體激光器在長(zhǎng)軸與短軸方向的發(fā)散角。可見，長(zhǎng)軸方向發(fā)散角大約為7°，4°.5500.926mw最小是在145o時(shí)為0.003mw半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的光是有偏振性的，而能量最大的角度和最小的角度根本是垂直的。在測(cè)量電流-功率輸入輸出曲線是得到以下數(shù)據(jù)：14ma一、試驗(yàn)?zāi)康?、嫻熟把握邁克爾遜干預(yù)光路的調(diào)整方法；2、學(xué)會(huì)調(diào)出非定域干預(yù)條紋，并測(cè)量常溫下空氣的折射率。二、試驗(yàn)原理本試驗(yàn)室建立在邁克爾遜干預(yù)光路的根底上來做的。激光束經(jīng)短焦距凸透鏡會(huì)聚后可得s，它發(fā)出球面波照耀干預(yù)儀，經(jīng)g1m1、m2h成由虛光源s1、s2s1為點(diǎn)光源sg1m1s2為點(diǎn)光源sm2g1s1、s2s1、s2h置不同，干預(yù)條紋的外形也不同。當(dāng)屏h與ss2連線垂直時(shí)〔此時(shí)m1m2大體平行，得到園條紋，圓心在s1、s2連線與屏h的交點(diǎn)o處。當(dāng)屏hs1、s2時(shí)〔此時(shí)m、m2于h的距離大體相等，將得到直線條紋。1試驗(yàn)裝置三、試驗(yàn)方法和步驟1、測(cè)空氣的折射率調(diào)出非定域條紋干預(yù)后，轉(zhuǎn)變氣室ar的氣壓變化錯(cuò)誤！未找到引用源射率轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤！未找到引用源n條。則有錯(cuò)誤！未找到引用〔1〕其中d理論上，溫度肯定，氣壓不太大時(shí)，氣體折射率的變化量錯(cuò)誤！未找到引用源。與氣壓變化量錯(cuò)誤！未找到引用源。成正比：錯(cuò)誤！未找到引用源?！渤?shù)〕故錯(cuò)誤未找到引用源p，將〔1〕代入可得 錯(cuò)誤未找到引用源。2、試驗(yàn)步驟將各器件夾好，靠攏，調(diào)等高?！矔翰挥脭U(kuò)束器。3〕調(diào)整反射鏡m1m24〕參加擴(kuò)束器，經(jīng)過微調(diào)，使屏上消滅一系列干預(yù)圓環(huán)。5〕緊握橡膠球反復(fù)向氣室充氣，至血壓表滿量程〔40kpa〕為止，記為△p。6〕緩慢松開氣閥放氣，同時(shí)默數(shù)干預(yù)環(huán)變化數(shù)n，至表針回零。7〕計(jì)算試驗(yàn)環(huán)境的空氣折射率四、試驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理五、思考題1、試驗(yàn)中怎樣才能觀看到非定域的直條紋和雙曲線條紋？答：直接用激光加擴(kuò)束鏡干預(yù)前不加毛玻璃，干預(yù)后在毛玻璃屏上觀看。2、在邁克爾干預(yù)光路中分束板g1應(yīng)使反射光和透射光的光強(qiáng)比接近1:答：這樣才能使干預(yù)條紋的襯比度最大。兩束相干光只有在光強(qiáng)相等時(shí)，才能消滅暗條紋強(qiáng)度為零，否則最暗處強(qiáng)度不等于零，使襯比度下降，效果不好。3、同一氣室，在不同溫度下，折射率有何變化？答：由于溫度不一樣的緣由，導(dǎo)致空氣密度轉(zhuǎn)變，直接影響了折射率，其實(shí)主要影響的是空氣的水蒸氣。試驗(yàn)二全息照相一、試驗(yàn)?zāi)康?2、初步把握拍攝全息照片和再現(xiàn)信息的方法；341、全息照相與一般照相的主要區(qū)分一般照相是依據(jù)幾何光學(xué)成像原理，記錄下光波的強(qiáng)度〔即振幅〕信息，將空間物體成像在一個(gè)平面上。全息照相是利用光的干預(yù)和衍射原理，將物體放射的特定光波以干預(yù)條紋的形式記錄下來，并在肯定的條件下使其再現(xiàn)，形成逼真的原物立體像。由于記錄了物體的全部信息〔振幅和相位，因此稱為全息照相。全息照相包含兩個(gè)過程：記錄和再現(xiàn)。2分束鏡分成兩束，透射光經(jīng)反射鏡反射及擴(kuò)束鏡擴(kuò)束后射到被攝物體上，再經(jīng)物體漫反射到感光底片上，這束光稱為物光。另一束反射光經(jīng)反射鏡和擴(kuò)束鏡擴(kuò)束后直接投射到感光底片上，這束光稱為參考光。由于激光是相干光，物光和參考光又都由同一激光器發(fā)出，所以在感光底片上迭加的結(jié)果會(huì)形成干預(yù)條紋，條紋的疏密和外形反映了物光束的相位，條紋的強(qiáng)度反映了物光束的振幅。感光底片經(jīng)顯影、定影和漂白后，最終得到的是一塊構(gòu)造簡(jiǎn)單的光柵，它記錄下物光束的全部信息，稱為全息照片或全息圖。3、光的衍射——全息照相的再現(xiàn)用相當(dāng)于拍攝時(shí)的激光照耀全息圖片，就能在全息圖片——衍射光柵的衍射光波中得到一列零級(jí)衍射光波和兩列一級(jí)衍射光波。4、全息照相的主要特點(diǎn)〔1〕立體感強(qiáng)?！?〕具有分割性?！?〕同一張全息底片可重疊多個(gè)全息圖。三、試驗(yàn)步驟〔一〕全息記錄a、調(diào)整光路1〕按裝置圖的相對(duì)位置放好各器件，拿下l1和l2，調(diào)等高2〕使物光束與參考光束的30°-40°之間調(diào)m1的傾角，使光束射在物的中間部位，調(diào)m2的傾角，使參考光束射在全息干板的中部參加l1，調(diào)其支架并前后移動(dòng)，使擴(kuò)束鏡恰好照全物體，參加l2，調(diào)其支架并前后移動(dòng)，使參考光束對(duì)準(zhǔn)白屏，與物光束的光強(qiáng)比在5:1-10:1之間b、曝光照相關(guān)閉激光器，翻開暗綠燈，取下觀看屏，安裝全息干板后，進(jìn)展曝光。c、沖洗處理：〔二〕全息圖像的觀看a〔最好將原物體移開，用參考光束照亮全息照片，可在全息照片上觀看到立體的再現(xiàn)物體的虛像。b、全息照相特點(diǎn)的爭(zhēng)論四、試驗(yàn)結(jié)果一元硬幣的全息照片：五、思考題1、在拍攝全息相片時(shí)，為什么要求o光和r答：在拍攝全息相片時(shí)，要求o光和r光滿足光的干預(yù)條件。當(dāng)o光和r大時(shí)，o光和r光不在滿足光的干預(yù)條件，因而不能拍攝出全息相片。2、在全息底片重迭處，o光和r1:1答：不是最好。由于在全息底片的乳膠特性曲線中，當(dāng)光強(qiáng)為零時(shí)，其黑度與光強(qiáng)不成線性關(guān)系，此時(shí)拍攝出來的全息底片在再現(xiàn)時(shí)，會(huì)存在肯定的畸變。試驗(yàn)三電子散斑測(cè)量一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解電子散斑干預(yù)原理2、把握干預(yù)光路及圖像處理軟件二、試驗(yàn)原理和方法電子散斑干預(yù)法是用激光光束直接照耀到測(cè)試外表，再用電子攝像機(jī)采集其變形前后外表散斑顆粒干預(yù)形成的條紋，以測(cè)定其離面位移的一種型、先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)。以下圖為測(cè)量離面位移的光路，有激光器123456位移線n，則離面位移為：錯(cuò)誤！未找到引用源。三、試驗(yàn)步驟1〕把平臺(tái)擺好，并調(diào)平。各個(gè)試驗(yàn)儀器的中心高度調(diào)至共軸使激光器發(fā)出的光束平行于工作平臺(tái)的工作面，分別放入擴(kuò)束鏡和準(zhǔn)直鏡，調(diào)整準(zhǔn)直鏡，使通過它的被擴(kuò)束的激光變成平行光，平行光束應(yīng)通過放入光路中的部件的中心且平行于平臺(tái)。放入被測(cè)物品和ccd攝像機(jī)，調(diào)整分光鏡上二維調(diào)整臺(tái)的微調(diào)旋鈕，使物品反射的光的中心照耀到ccd放入平面反射鏡，調(diào)整后得到的圖像的干預(yù)條紋最清楚且為中心位置7〕利用電子散斑干預(yù)的處理軟件對(duì)其圖像處理四、思考題假設(shè)本試驗(yàn)承受平行光照明，從理論上看測(cè)試精度將有何變化，光路應(yīng)做何調(diào)整？答：平行光照明直接觀看其條紋時(shí)，還能得到更多的信息。散斑圖用平行光照明，在其前方距離為sop就相當(dāng)于用逐點(diǎn)進(jìn)展觀看，在前方屏上將消滅楊氏條紋，這些條紋以不變的空間角度集中，因此其條紋間距與距離spdt—λ/d，其中λ為所用光源波長(zhǎng)，現(xiàn)在考慮整個(gè)底片，即整個(gè)散斑圖的全場(chǎng)楊氏干預(yù)效應(yīng)，篇四：激光測(cè)距試驗(yàn)報(bào)告激光脈沖測(cè)距試驗(yàn)1.試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^學(xué)習(xí)激光脈沖測(cè)距的工作原理；了解激光脈沖測(cè)距系統(tǒng)的組成；搭建室內(nèi)模擬激光脈沖測(cè)距系統(tǒng)進(jìn)展正確測(cè)距，為今后的工程設(shè)計(jì)奠定理論根底和工程實(shí)踐根底。試驗(yàn)原理激光脈沖測(cè)距與雷達(dá)測(cè)距在原理上是完全一樣的，如圖2.1所示。在測(cè)距點(diǎn)激光放射機(jī)放射激光脈沖，光脈沖經(jīng)過光纖到達(dá)接收端，并被測(cè)距機(jī)上的探測(cè)系統(tǒng)接收。測(cè)出從激光放射時(shí)刻到被接收時(shí)刻之間的時(shí)間間隔t，依據(jù)光速，即可求出光纖的長(zhǎng)度rr=/2 (2-1)式中c為光速。真空中的光速是一個(gè)準(zhǔn)確的物理常數(shù)c1=299792458m/s光纖中的平均折射率nn=1.000275266故光纖中的光速為c=299710000t測(cè)距精度⊿rt⊿r=c⊿t/2 (2-2)實(shí)際脈沖激光測(cè)距機(jī)中是利用時(shí)鐘晶體振蕩器和脈沖計(jì)數(shù)器來測(cè)定時(shí)間間隔t晶體振蕩器用于產(chǎn)生固定的頻率的電脈沖振蕩，脈沖計(jì)數(shù)器的作用是對(duì)晶體產(chǎn)生的電脈沖個(gè)f，則脈沖間隔t=1/f刻脈沖計(jì)數(shù)器開頭計(jì)數(shù)，到光脈沖被接收時(shí)刻停頓計(jì)數(shù)。設(shè)這段時(shí)間內(nèi)脈沖計(jì)數(shù)器共計(jì)得脈沖個(gè)數(shù)為m，則可計(jì)算出被測(cè)光纖的長(zhǎng)度為r=1/2cmt=cm/f=1.6m(2-3)相應(yīng)的測(cè)距精度為⊿r=1/2ct=c/(2f)(2-4)可見，脈沖激光測(cè)距機(jī)的測(cè)距精度由晶振的頻率打算。常用軍用激光測(cè)距儀的晶振頻率15mhz、30mhz、75mhz150mhz10m5m、2m1m。晶振的頻率愈高，測(cè)距精度就愈高，但隨之而來的，不僅是計(jì)數(shù)器的技術(shù)難度增加，而且要求激光脈沖的寬度愈窄，激光器的難度也增加。對(duì)脈沖測(cè)距系統(tǒng)，計(jì)數(shù)器的“開門”信號(hào)是由取出一小局部放射激光脈沖經(jīng)光探測(cè)器轉(zhuǎn)換成激光脈沖測(cè)距機(jī)由激光器、放射光學(xué)系統(tǒng)、接收及瞄準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)、取樣及回波探測(cè)放大系統(tǒng)、技數(shù)及顯示器和電源幾局部組成，如圖2.2系統(tǒng)操作人員一旦下達(dá)放射激光命令，激光器放射一束窄激光脈沖，經(jīng)放射光學(xué)系統(tǒng)擴(kuò)束后射向接收系統(tǒng)，其中一小局部經(jīng)取樣后啟動(dòng)計(jì)數(shù)器開頭計(jì)數(shù)。激光回波經(jīng)測(cè)距機(jī)的接收和瞄準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)，聚焦到前面有窄帶濾光片的光探測(cè)器上。由探測(cè)器將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)取樣及回波探測(cè)放大系統(tǒng)處理后產(chǎn)生“關(guān)門”信號(hào)用于關(guān)閉計(jì)數(shù)器。由計(jì)數(shù)器計(jì)得的脈沖試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置包括“激光脈沖放射/1.激光脈沖放射/接收電路板組成及工作原理激光脈沖放射/2.3ｅｍｐ3032ｃｐｌｄ；ｍａｘ3656為激光驅(qū)動(dòng)器；ｍａｘ3747為限幅放大器；ｔ22為單端信號(hào)到分差信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片；ｔ23為差分信號(hào)單短信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片；ｌｄ為半導(dǎo)體激光器；ｐｄ為光探測(cè)器。板子上端的ｅｍｐ30321khz48nsmax3656ldｅｍｐ3032125mhz振計(jì)數(shù)器。其計(jì)數(shù)的開門信號(hào)來自上端的tx信號(hào)，關(guān)門信號(hào)來自pd120~32.76us.2.3放射/接收模塊原理框圖放射/2.4tx、rx1、rx2為三個(gè)q9ld的驅(qū)動(dòng)信txpdrx2.接口管腳說明插座j9121數(shù)據(jù)管腳的高八位〔125〕分別對(duì)應(yīng)j91、3、5、7、9、11、13、15；數(shù)據(jù)管腳的低四位〔411〕分別對(duì)應(yīng)j916、14、12、101，低0；計(jì)數(shù)指示管腳為j91正在計(jì)數(shù)，04.試驗(yàn)內(nèi)容與要求2.4試驗(yàn)系統(tǒng)組成框圖試驗(yàn)系統(tǒng)主要由激光脈沖放射/〔光器、光電探測(cè)接收系統(tǒng)、計(jì)數(shù)器〕和單片機(jī)開發(fā)板〔其上包括單片機(jī)及顯示模塊〕組成。1khz，脈沖寬度為24ns的電脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器工作，同時(shí)此脈沖信號(hào)作為計(jì)數(shù)器的開門信號(hào)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器開頭對(duì)高速晶振輸出的脈沖個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)。半導(dǎo)體激光器輸出光脈沖耦合到光纖中，經(jīng)過肯定長(zhǎng)度的光纖傳輸后再被光電探測(cè)器接收轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過放大后作為計(jì)數(shù)器的關(guān)門信號(hào)，使計(jì)數(shù)器停頓計(jì)數(shù)。此時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)到的脈沖個(gè)數(shù)再乘以晶振的周期即為光脈沖在光纖中的傳輸時(shí)間，此時(shí)間乘以光在光纖中的傳播速度即為光線的長(zhǎng)度單片機(jī)程序：/****************************************///-------------脈沖測(cè)距程序 ////------///****************************************/#include<reg52.h> //頭文件#defineucharunsignedchar //兩個(gè)宏定義，只是為了便利#defineuintunsignedintuchar codeseg7[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x80}; 管的編碼ucharsav[6]={10,10,10,10,10,10};//初始化數(shù)碼管，使其初始時(shí)均無顯示ucharcodeact[6]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf}; voiddelay(uchar); //延時(shí)函數(shù)聲明voiddisplay; //顯示函數(shù)聲明voidcount(uint) //計(jì)算各個(gè)數(shù)碼管顯示數(shù)字大小函數(shù)的聲明uintget_data; //讀取數(shù)據(jù)函數(shù)聲明voidmain //主函數(shù){uintdis_data;dis_data=get_data*16; //將讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)展計(jì)算，得到距離count(dis_data) //計(jì)算各個(gè)數(shù)碼管顯示數(shù)字大小while(1) //主循環(huán){display() //顯示函數(shù)};}voiddelay(uchartime) //延時(shí)函數(shù){while(time>0)time--}voidcount(uintcon_data) //計(jì)算各個(gè)數(shù)碼管顯示數(shù)字大小函數(shù){sav[0]=con_data%10; //計(jì)算個(gè)位數(shù)據(jù)sav[1]=con_data/10%10; //計(jì)算十位數(shù)據(jù)sav[2]=con_data/100%10; //計(jì)算百位數(shù)據(jù)sav[3]=con_data/100/10%10; //計(jì)算千位數(shù)據(jù)}voiddisplay() //顯示函數(shù){uchari=0;for(i=0;i<4i++) //for循環(huán)用于進(jìn)展循環(huán)顯示{p0seg7[sav[i]] //p0p2act[i];delay(200);p0=0xffp0=seg7[11];p2=act[1]; //p2作為試驗(yàn)板的位線delay(200) //延時(shí)函數(shù)p0=0xff //防止消滅余輝現(xiàn)象}}uintget_data //讀取數(shù)據(jù)函數(shù){uintlast_data;uchardata;/**/p3=0xff;// while(p3^3!=0); //檢驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸是否完成data=p3//讀取p3last_data=data&0xf0; //p3last_data=last_data<<4; //數(shù)據(jù)左移4位，由于讀入的是高位p1=0xff; //p1口置高，這是讀取數(shù)據(jù)的需要data=p1; //p1last_data=last_data+data; //高四位+第四位=周期數(shù)篇五：激光散斑測(cè)量試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告陳楊pb05210097物理二班試驗(yàn)題目:激光散斑測(cè)量試驗(yàn)?zāi)康?了解單光束散斑技術(shù)的根本概念，并應(yīng)用此技術(shù)測(cè)量激光散斑的大小和毛玻璃的面內(nèi)位本試驗(yàn)中用到的一些量：(與本次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)略有不同)激光波長(zhǎng)?=0.0006328mm常數(shù)?=3.14159265ccd=0.014mm激光器內(nèi)氦氖激光管的長(zhǎng)度d=250mm會(huì)聚透鏡的焦距f’=50mm激光出射口到透鏡距離d1=650mm透鏡到毛玻璃距離=d2+p1=150mm毛玻璃到ccd探測(cè)陣列面p2=550mm毛玻璃垂直光路位移量d?和d?d?=3小格=0.03mmd?=0光路參數(shù)：p1=96.45mm?(p1)=96.47mmp2=550mmd?=3小格=0.03mm〔理論值〕數(shù)據(jù)及處理：光路參數(shù)：p1+d2=15cmp2=52.5cmd1=激光出射口到反射鏡的距離+反射鏡到透鏡距離=33.6+28.5=62.1cmf=5cmd=250mmλ=632.8nm(1)理論值s經(jīng)過透鏡后其高斯光束會(huì)發(fā)生變換d2?f?f?d1w012dd(11)2w201wff 01d2代入數(shù)據(jù)，可得：f?d1d2?f??15cm?p112d2(1?)?ffp1?15cm?5cm?5cm?62.1cm62.1cm25cm12w019.633243cm9.633cm2由公式w022??d1w01?1ff?2dd1d1可得w021.80010-3cm此高斯光束射到毛玻璃上的光斑大小w可以由計(jì)