激光技术实验模板
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实验名称:激光特性实验一、实验目的1. 了解激光的基本原理和特性;2. 掌握激光器的使用方法和操作技巧;3. 通过实验,加深对激光原理和特性的理解。
二、实验原理激光是一种高度相干的光,具有单色性好、方向性好、亮度高和能量密度大等特点。
激光器是产生激光的装置,其工作原理基于受激辐射。
本实验主要研究激光的单色性、方向性和亮度。
三、实验仪器与材料1. 激光器:He-Ne激光器;2. 激光电源;3. 光具座;4. 光栅;5. 光屏;6. 光电池;7. 照相机;8. 精密计时器;9. 实验数据记录表。
四、实验步骤1. 将激光器安装在光具座上,确保激光器水平稳定;2. 将光栅固定在光具座上,使其与激光束垂直;3. 将光屏放在光具座另一端,与光栅平行;4. 开启激光电源,调节激光器输出功率,观察激光束在光屏上的光斑;5. 改变光栅与光屏之间的距离,观察光斑的变化,记录数据;6. 利用光电池测量激光束的光强,记录数据;7. 利用照相机拍摄激光束的光斑,记录图像;8. 利用精密计时器测量激光束的持续时间,记录数据。
五、实验数据及处理1. 光栅与光屏之间的距离:d = 1.5 m;2. 激光束光斑直径:D = 0.5 mm;3. 激光束光强:I = 5 mW;4. 激光束持续时间:T = 10 ns;5. 激光束光斑图像。
六、实验结果与分析1. 通过实验,观察到激光束在光屏上的光斑清晰、明亮,说明激光具有良好的方向性和亮度;2. 随着光栅与光屏之间距离的增加,光斑直径逐渐增大,说明激光具有良好的单色性;3. 通过测量光强,验证了激光束的能量密度较大;4. 通过测量激光束的持续时间,验证了激光束具有极快的脉冲特性。
七、实验结论通过本次实验,我们了解了激光的基本原理和特性,掌握了激光器的使用方法和操作技巧。
实验结果表明,激光具有良好的方向性、单色性、亮度和能量密度,具有广泛的应用前景。
八、实验注意事项1. 实验过程中,确保激光器水平稳定,避免激光束发生偏移;2. 操作激光器时,注意安全,避免激光束直射眼睛;3. 实验结束后,关闭激光电源,清理实验场地。
激光技术实验实验报告学院:姓名:学号:实验一:激光大气通讯一、激光大气通讯背景知识简介大气激光通信为无线通信的一种,它以光信号作为传输信息的载体,在大气中直接传输。
由于是无线通信,它可随意移动到任何地点并实现移动沟通,这是它最大的军用价值和优势。
就概念而论,大气传输光学线路非常简单,即用发射机将激光束发射到接收机即可。
然而,在实际的大气传输中,激光狭窄的光束对准确的接收有很高的要求,因此系统还应包括主动对准装置。
在空间传输中,激光系统必须有很强的排除杂光的能力,否则阳光或其他照射光源就会淹没激光束。
在实践中,需添加窄通滤光片,可以选择接收激光波长而阻挡其他的波长。
目前而论,激光大气通信系统得以实用化涉及的关键技术,主要有连续波大功率激光器技术;自适应变焦技术;光波窄带滤波技术;光源稳频技术;信号压缩编码技术;光学天线设计制作和安装校准技术等。
目前,国外用于大气激光通信的半导体激光器和接收器件已实现了商品化。
与传统的无线电通信手段相比,激光大气通信具有安装便捷、使用方便等特点,很适合于在特殊地形、地貌及有线通信难以实现和机动性要求较高的场所工作。
此外,激光大气通信系统跟其他无线电通信手段相比,还具有不挤占宝贵的无线电频率资源、电磁兼容性好、抗电磁干扰能力强、且不干扰其他传输设备、保密性强等特点,并且在有效通信距离和宽带等方面还蕴藏着巨大的发展潜力。
与光纤通信相比,使用新技术光通信设备还具有建网和维护费用低廉;实际应用中线路建立快捷,特别适合快速抢通;运行安全,不易被窃听;可移动,可升级等优点。
因此,激光大气通信可极大地提高光通信系统的通信能力,大大节省光—电—光中继器及光端机,使通信技术产生新的飞跃。
二、实验目的和内容了解电光调制器的基本结构;熟悉激光大气通讯的基本原理;掌握音频信号的激光大气通讯的调试技术;探讨影响激光大气通讯效果的主要因素。
三、实验仪器He-Ne激光器电光调制器及DGY-Ⅲ型调制电源收音机和音频信号发生器偏振片(2个)、1/4波片光电接收放大器及直流电压源(9V)音箱或收录机(代替音箱)示波器四、实验原理及内容(一)电光调制器的结构本调制器是选用优质的DKDP晶体、利用pockpl效应对光进行信号调制的器件。
一、实验背景激光技术是20世纪以来最重大的科技成就之一,它在我国得到了广泛的应用和发展。
近年来,我国在激光技术领域取得了举世瞩目的成就,特别是在激光器、激光应用等方面取得了突破性进展。
本实验旨在研究我国激光技术,了解其基本原理、应用领域和发展趋势。
二、实验目的1. 理解激光的基本原理和特性;2. 掌握激光器的种类及其工作原理;3. 研究激光在各个领域的应用;4. 分析我国激光技术的发展现状和趋势。
三、实验内容1. 激光的基本原理激光是一种具有高度相干性和方向性的光,其基本原理是通过受激辐射产生。
当高能粒子(如电子)在原子或分子中跃迁时,会释放出能量,产生光子。
若这些光子在与高能粒子碰撞时,使高能粒子再次跃迁,释放出相同频率、相位和方向的光子,就形成了激光。
2. 激光器的种类及工作原理(1)固体激光器:以固体作为增益介质的激光器。
如红宝石激光器、掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器等。
其工作原理是:将固体增益介质放入谐振腔中,通过泵浦源激发增益介质,产生受激辐射,形成激光。
(2)气体激光器:以气体作为增益介质的激光器。
如二氧化碳激光器、氩离子激光器等。
其工作原理是:将气体填充在谐振腔中,通过放电产生等离子体,激发增益介质,产生受激辐射,形成激光。
(3)半导体激光器:以半导体材料作为增益介质的激光器。
如光纤激光器、垂直腔面发射激光器(VCSEL)等。
其工作原理是:将半导体材料制成光腔,通过注入电流激发增益介质,产生受激辐射,形成激光。
3. 激光在各领域的应用(1)工业加工:激光切割、焊接、打标、热处理等。
(2)医疗领域:激光手术、激光美容、激光治疗等。
(3)通信领域:光纤通信、激光雷达等。
(4)军事领域:激光制导、激光武器等。
4. 我国激光技术的发展现状和趋势我国激光技术发展迅速,已形成完整的产业链,具有以下特点:(1)激光器技术:在固体激光器、气体激光器、半导体激光器等方面取得了重要突破,部分产品已达到国际先进水平。
一、实验名称激光医学实验二、实验目的1. 了解激光在医学领域的应用。
2. 掌握激光医学实验的基本操作方法。
3. 分析激光对生物组织的影响。
三、实验原理激光是一种高度集中的光束,具有单色性、方向性好、亮度高、相干性强等特点。
在医学领域,激光广泛应用于切割、凝固、烧灼、消毒、美容等方面。
四、主要仪器与试剂1. 激光治疗仪2. 光功率计3. 生物组织样品4. 显微镜5. 激光切割刀片6. 激光凝固器7. 激光烧灼器8. 生理盐水9. 纱布五、实验步骤1. 激光切割实验(1)将生物组织样品固定在载玻片上,置于显微镜下观察。
(2)打开激光治疗仪,调整激光功率至合适值。
(3)将激光切割刀片放置在生物组织样品上,启动激光切割功能。
(4)观察激光切割过程中的生物组织变化,记录实验数据。
(5)用显微镜观察切割后的生物组织,分析激光切割效果。
2. 激光凝固实验(1)将生物组织样品固定在载玻片上,置于显微镜下观察。
(2)打开激光凝固器,调整激光功率至合适值。
(3)将激光凝固器放置在生物组织样品上,启动激光凝固功能。
(4)观察激光凝固过程中的生物组织变化,记录实验数据。
(5)用显微镜观察凝固后的生物组织,分析激光凝固效果。
3. 激光烧灼实验(1)将生物组织样品固定在载玻片上,置于显微镜下观察。
(2)打开激光烧灼器,调整激光功率至合适值。
(3)将激光烧灼器放置在生物组织样品上,启动激光烧灼功能。
(4)观察激光烧灼过程中的生物组织变化,记录实验数据。
(5)用显微镜观察烧灼后的生物组织,分析激光烧灼效果。
六、实验结果与分析1. 激光切割实验实验结果显示,激光切割后的生物组织边缘整齐,切割深度适中,无明显损伤。
激光切割过程中,生物组织样品出现收缩、炭化等现象。
2. 激光凝固实验实验结果显示,激光凝固后的生物组织呈现凝固状态,凝固区域界限清晰,无明显损伤。
激光凝固过程中,生物组织样品出现收缩、炭化等现象。
3. 激光烧灼实验实验结果显示,激光烧灼后的生物组织呈现烧灼状态,烧灼区域界限清晰,无明显损伤。
一、实习背景随着科技的飞速发展,激光技术在各个领域得到了广泛的应用。
为了更好地了解激光技术的原理和应用,提高自己的实践能力,我于XX年XX月参加了为期两周的激光技术实习。
二、实习目的1. 熟悉激光技术的基本原理和相关知识;2. 掌握激光器的结构和工作原理;3. 了解激光在各个领域的应用;4. 培养动手能力和解决问题的能力。
三、实习内容1. 激光技术基本原理学习在实习的第一周,我们学习了激光技术的基本原理。
通过阅读教材、查阅资料,了解了激光的发射原理、激光器的结构和工作原理、激光的特性以及激光在各个领域的应用。
2. 激光器操作与维护实习的第二周,我们进行了激光器的实际操作与维护。
在导师的指导下,我们学习了如何正确使用激光器,了解了激光器的安全操作规程。
同时,我们还学习了激光器的维护方法,以确保激光器的正常运行。
3. 激光加工技术实践在实习期间,我们参与了激光加工技术的实践操作。
具体内容包括:(1)激光切割:学习了激光切割的基本原理,掌握了激光切割机的操作技巧,并亲自进行了激光切割实验。
(2)激光焊接:了解了激光焊接的原理和特点,掌握了激光焊接机的操作方法,并进行了激光焊接实验。
(3)激光打标:学习了激光打标的原理,掌握了激光打标机的操作技巧,并进行了激光打标实验。
4. 激光雷达测量技术实践在实习的最后阶段,我们学习了激光雷达测量技术。
通过实际操作,我们了解了激光雷达的工作原理,掌握了激光雷达的测量方法,并进行了激光雷达测量实验。
四、实习心得1. 激光技术是一门综合性技术,涉及光学、电子、机械等多个领域。
通过实习,我对激光技术有了更深入的了解。
2. 激光技术在各个领域都有广泛的应用,如激光切割、激光焊接、激光打标、激光雷达测量等。
实习过程中,我亲身体验了激光技术的魅力。
3. 实习过程中,我学会了如何正确使用激光器,掌握了激光器的操作和维护方法。
这对我今后的学习和工作具有重要意义。
4. 实习过程中,我提高了自己的动手能力和解决问题的能力。
一、实验目的1. 了解激光技术的基本原理和激光器的工作机制。
2. 掌握激光器的调节方法,包括激光束的准直、聚焦、模式分析等。
3. 通过实验,加深对激光技术在实际应用中的理解和应用。
二、实验原理激光技术是20世纪60年代发展起来的一门高新技术,具有高亮度、高方向性、高单色性等特点。
激光器是产生激光的核心设备,其工作原理是利用受激辐射原理,通过光学谐振腔放大光波。
三、实验仪器与设备1. 氦氖激光器2. 光具座3. 分光计4. 平行光管5. 毛玻璃屏6. 望远镜7. 激光束扩束器8. 聚焦镜四、实验内容与步骤1. 激光器调节(1)连接激光器与光具座,确保连接牢固。
(2)打开激光器电源,预热5-10分钟。
(3)调整激光器输出功率,使激光束亮度适中。
(4)将平行光管放置在激光束的出射端,调整平行光管的光轴与激光束的出射方向一致。
2. 激光束准直(1)将望远镜放置在光具座上,调整望远镜的光轴与激光束的出射方向一致。
(2)观察望远镜中的激光束,调整望远镜的位置,使激光束在望远镜中形成清晰的点。
(3)记录激光束的准直情况,分析激光束的准直度。
3. 激光束聚焦(1)将聚焦镜放置在光具座上,调整聚焦镜的位置,使激光束在聚焦镜处形成焦点。
(2)观察聚焦镜处的激光束,调整聚焦镜的位置,使激光束在聚焦镜处形成清晰的焦点。
(3)记录激光束的聚焦情况,分析激光束的聚焦度。
4. 激光器模式分析(1)将毛玻璃屏放置在光具座上,调整毛玻璃屏的位置,使激光束在毛玻璃屏上形成光斑。
(2)观察毛玻璃屏上的激光光斑,分析激光器的模式结构。
(3)记录激光器的模式结构,分析激光器的模式特性。
五、实验结果与分析1. 激光器调节通过实验,成功调节了激光器的输出功率,使激光束亮度适中。
调整平行光管和望远镜的位置,实现了激光束的准直。
2. 激光束聚焦通过实验,成功实现了激光束的聚焦,在聚焦镜处形成了清晰的焦点。
记录了激光束的聚焦情况,分析了激光束的聚焦度。
一、实验目的1. 理解激光显像的基本原理和操作步骤。
2. 掌握激光显像设备的操作方法。
3. 学习激光显像在样品观察中的应用。
二、实验原理激光显像是一种利用激光照射样品,通过观察样品反射或透射的激光图像来研究样品性质的技术。
激光显像具有高分辨率、高对比度、快速成像等特点,广泛应用于生物学、材料科学、化学等领域。
三、实验器材1. 激光显像仪2. 样品3. 照相机或摄像机4. 计算机及图像处理软件5. 标准样品(可选)四、实验步骤1. 准备工作(1)打开激光显像仪,预热至规定温度。
(2)检查激光显像仪各部件是否正常,如有异常,及时处理。
(3)准备样品,确保样品表面清洁、平整。
2. 设定参数(1)根据样品特性选择合适的激光波长和功率。
(2)调整激光束聚焦,使激光束直径适中。
(3)设置曝光时间、增益等参数。
3. 样品放置(1)将样品放置在样品台上,确保样品与激光束垂直。
(2)调整样品位置,使激光束照射到样品上。
4. 激光显像(1)打开激光显像仪,启动激光束。
(2)观察样品反射或透射的激光图像,根据需要调整曝光时间、增益等参数。
(3)拍摄或录制激光图像。
5. 图像处理(1)将激光图像导入计算机。
(2)使用图像处理软件对图像进行预处理,如滤波、增强等。
(3)分析图像,得出实验结果。
6. 实验结束(1)关闭激光显像仪,确保设备安全。
(2)整理实验器材,归位。
五、实验结果与分析1. 结果展示(1)激光图像:展示样品在激光照射下的图像。
(2)处理后的图像:展示图像处理后的结果。
2. 结果分析(1)分析样品在激光照射下的反射或透射特性。
(2)讨论图像处理对实验结果的影响。
(3)与其他实验方法进行比较,分析激光显像技术的优缺点。
六、实验讨论1. 实验过程中遇到的问题及解决方法。
2. 激光显像技术的应用前景。
3. 实验结果与预期目标的差异分析。
七、实验总结1. 总结实验过程中所学到的知识和技能。
2. 总结实验过程中遇到的问题及解决方法。
实验一 氦氖激光系列实验一、实验内容:1、氦氖激光器的调节 2、氦氖激光器的输出功率 3、氦氖激光器发散角测量4、用共焦球面扫描干涉仪观察、分析、判断激光器的模式组成 二、实验仪器:氦氖激光器、调节板、谐振腔反射镜、半内腔氦氖激光器、激光功率指示仪、共焦扫描仪、示波器 三、实验原理及方法次为例)10/1010∑==i i P P其中:0P 为十次测量的平均值。
激光器功率漂移=η%100/0⨯∆P P 其中2/)(min max P P P -=∆固定输出镜,调至出光,旋转输出镜俯仰倾斜旋钮,结合功率计,将其输出调至最大。
打开激光器电源并预热20~30分钟,将激光器光束对准激光功率指示仪探头中心位置,每隔10分钟记录一次,测量氦氖激光器的输出功率随时间变化曲线。
3. 用刀口法可以测定光斑的大小和验证光斑的光强分布是高斯分布。
实验中使刀口平行于y 轴,沿垂直于x 轴方向移动当刀口缓慢推入光束时,设刀口挡住了a x ≤的所有点。
未被刀口挡住而通过的光功率P 用余误差函数表示为:)2(2),(0a Werfc P dxdy y x I P a==⎰⎰ 如果先用刀口把光束全部挡住,然后把刀口缓慢拉出时,未被刀口挡住而通过的光功率可用相应的误差函数表示。
)exp(),(2220σy x p y x I +-=)2(210σaerfc p p = 其中2/W =σ是数理统计中的标准偏差。
根据上式作出的归一化高斯分布和相对功率与刀口位置关系曲线如下图所示可以证明,相对功率为0.25和0.75的点分别位于高斯分布曲线极大值两侧,其距离σ6745.0=p e 。
所以从由实验得到的相对功率与刀口位置的关系曲线就可确定p e 的值。
算出σ值后就可计算P/0P 的理论值,进行曲线拟合。
如果拟合的好,就证明基横模光强是高斯分布。
用p e 的值可以计算光斑大小:)2(4826.1p e W = )2(7456.12/1p e D =如图所示,将刀口位于激光光斑边缘位置,并将功率计置于刀口后面来测量未被刀口挡住的激光光功率。
一、实验名称激光射击实验二、实验目的1. 熟悉激光射击的基本原理和操作方法。
2. 了解激光射击设备的使用技巧和注意事项。
3. 掌握激光射击的距离、角度和速度等参数的测量方法。
4. 培养团队合作精神,提高射击技巧。
三、实验原理激光射击实验是利用激光发射器发射激光束,通过瞄准器对目标进行射击。
实验过程中,通过测量射击距离、角度和速度等参数,评估射击效果,分析射击技巧。
四、实验仪器与材料1. 激光射击设备:激光发射器、瞄准器、激光靶板等。
2. 测量工具:钢板尺、角度测量仪、计时器等。
3. 实验场地:激光射击馆或开阔场地。
五、实验步骤1. 准备工作:检查激光射击设备是否完好,确保安全。
2. 设置实验环境:根据实验要求,调整激光射击设备的射击角度和距离。
3. 射击训练:进行射击训练,熟悉激光射击设备的操作方法和瞄准技巧。
4. 射击实验:按照实验要求,进行射击实验,记录射击数据。
5. 数据分析:分析射击数据,评估射击效果,总结射击技巧。
六、实验数据记录与分析1. 记录射击数据:包括射击距离、角度、速度、命中次数等。
2. 数据分析:a. 计算射击命中率:命中次数/射击次数×100%。
b. 分析射击效果:根据射击数据,评估射击技巧,找出不足之处。
c. 总结射击技巧:针对实验结果,总结射击技巧,提高射击水平。
七、实验结果1. 射击命中率:根据实验数据,计算射击命中率。
2. 射击技巧总结:根据实验结果,总结射击技巧,提高射击水平。
八、实验讨论与改进1. 讨论实验过程中遇到的问题及解决方法。
2. 分析实验结果,提出改进措施,提高实验效果。
九、实验结论通过本次激光射击实验,掌握了激光射击的基本原理和操作方法,了解了激光射击设备的使用技巧和注意事项。
在实验过程中,通过测量射击数据,分析射击效果,总结射击技巧,提高了射击水平。
同时,培养了团队合作精神,为今后的射击训练奠定了基础。
十、实验报告附件1. 激光射击实验数据记录表。
一、实验目的1. 了解激光的基本原理和特性;2. 掌握激光实验的基本操作和技能;3. 分析激光在各个领域的应用。
二、实验原理激光(Laser)是一种通过受激辐射产生的高亮度、单色性好、方向性好、相干性好的光。
激光的产生基于以下原理:1. 激励:利用外部能源(如光泵、电流等)使工作物质中的粒子发生能级跃迁,产生粒子数反转;2. 谐振腔:由一对反射镜组成,将受激辐射产生的光在腔内反复反射,形成驻波;3. 增益介质:具有较高增益系数的物质,使光在谐振腔内不断增强;4. 输出:从谐振腔的一个端面输出激光。
三、实验仪器与材料1. 激光器:He-Ne激光器、半导体激光器等;2. 光学元件:反射镜、透镜、光栅、分束器等;3. 光功率计;4. 光谱仪;5. 光纤;6. 实验台。
四、实验内容1. 激光基本特性测试(1)激光束直径测量:利用光功率计测量激光束在不同距离处的光功率,根据激光束的光强分布公式计算出激光束的直径;(2)激光束发散角测量:利用激光束直径测量结果,结合激光束的光强分布公式,计算出激光束的发散角;(3)激光束单色性测试:利用光谱仪测试激光束的频率分布,计算激光束的线宽。
2. 激光在光学领域中的应用(1)光纤通信:利用激光作为光源,实现长距离、高速率的信号传输;(2)激光切割:利用激光的高能量密度,实现材料的高精度切割;(3)激光焊接:利用激光的高能量密度,实现材料的高精度焊接。
3. 激光在非光学领域中的应用(1)激光雷达:利用激光测距原理,实现远程测量;(2)激光医疗:利用激光的高能量密度,实现精准的手术操作;(3)激光显示:利用激光作为光源,实现高分辨率、高亮度的显示。
五、实验结果与分析1. 激光基本特性测试结果(1)激光束直径:根据实验数据,计算得出激光束直径约为1mm;(2)激光束发散角:根据实验数据,计算得出激光束发散角约为1mrad;(3)激光束单色性:根据光谱仪测试结果,计算得出激光束线宽约为0.1nm。
激光做的实验报告引言激光(laser)是一种高度集中的、以光的形式输出的电磁辐射,具有高亮度、单色性和聚束性等特点。
激光在科学研究、医学、通信等领域有着广泛的应用。
为了深入理解激光的性质和特点,本实验利用激光进行了一系列实验。
实验目的1. 掌握激光的原理和基本性质;2. 了解激光的衰减特性和聚焦效应;3. 观察激光干涉和衍射现象。
实验器材1. 激光器2. 干涉仪3. 衍射装置4. 表面粗糙度测量仪实验步骤1. 实验一:激光的特性观察1. 打开激光器电源,调整合适的工作模式;2. 用屏障遮挡激光,观察激光的不可见性和直线传播特性;3. 用烟雾等物质使激光束可见,观察激光的亮度和聚束特性。
2. 实验二:激光光束的衰减特性1. 准备一段适量长的光学纤维;2. 分别将一端对准光源和光测器,记录光测器的光强;3. 逐渐往光源的方向增加一定长度的纤维,记录不同距离的光强;4. 利用实验数据,绘制光强与光传播距离的曲线。
3. 实验三:激光干涉和衍射现象1. 设置干涉仪的光路,调整合适的位置和角度;2. 观察干涉纹的产生和特点;3. 改变光源、干涉仪的角度或波长,观察干涉纹的变化;4. 放置衍射装置,观察衍射光的分布。
4. 实验四:表面粗糙度测量1. 准备一块具有不同表面粗糙度的材料;2. 利用衍射装置,观察和测量不同材料的衍射花样;3. 根据衍射花样的特点,计算材料的表面粗糙度。
实验结果与分析实验一:激光的特性观察通过实验,我们发现激光在无障碍物遮挡的情况下难以被肉眼察觉,只有透过烟雾等介质时,激光束才能清晰可见。
这表明激光束具有高度的单色性和方向性。
此外,我们还观察到激光的亮度在一定程度上随着聚束程度的增加而增强。
实验二:激光光束的衰减特性实验结果显示,随着光传播距离的增加,光强逐渐减小。
并且,通过光强与距离的关系曲线,我们可以计算出光在光学纤维中的衰减常数,从而评估纤维的质量和性能。
实验三:激光干涉和衍射现象我们观察到干涉纹的产生和特点。
一、实验目的1. 理解激光的基本原理,掌握激光器的结构和工作原理。
2. 学习使用激光器进行实验操作,观察激光的特性。
3. 掌握激光在光学实验中的应用,提高实验技能。
二、实验原理激光(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)是一种通过受激辐射放大光子的现象产生的特殊光源。
激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等特点。
本实验主要研究激光的以下特性:1. 激光的光谱特性:观察激光的光谱线,分析激光的波长、线宽等参数。
2. 激光的方向性:观察激光束的传播路径,验证激光的高方向性。
3. 激光的相干性:观察激光干涉现象,验证激光的高相干性。
4. 激光的聚焦性:观察激光束聚焦后的光斑大小,验证激光的高聚焦性。
三、实验仪器与设备1. 激光器:He-Ne激光器、半导体激光器等。
2. 光具组:透镜、分光计、狭缝、光栅等。
3. 测量工具:钢板尺、光电计时器、频谱分析仪等。
四、实验步骤1. 激光器光谱特性实验:(1)将He-Ne激光器接入实验装置,调整激光器输出功率;(2)将激光束通过透镜聚焦,使光斑聚焦到光电计时器上;(3)调整分光计,使激光束入射到光栅上,观察光谱线;(4)记录光谱线位置、线宽等参数,分析激光的波长、线宽等特性。
2. 激光方向性实验:(1)将激光器输出激光束,调整激光束方向;(2)观察激光束在空气中传播的路径,验证激光的高方向性;(3)记录激光束传播路径,分析激光束的方向性。
3. 激光相干性实验:(1)将激光器输出激光束,调整激光束方向;(2)将激光束通过狭缝,形成激光干涉图样;(3)观察干涉条纹,验证激光的高相干性;(4)记录干涉条纹间距、条纹间距变化等参数,分析激光的相干性。
4. 激光聚焦性实验:(1)将激光器输出激光束,调整激光束方向;(2)将激光束通过透镜聚焦,观察聚焦后的光斑大小;(3)记录光斑大小、聚焦距离等参数,分析激光的高聚焦性。
第1篇班级:XX班姓名:XXX学号:XXXXX成绩:XXX一、实验目的1. 理解激光的基本特性和成像原理。
2. 掌握激光成像实验的基本操作和步骤。
3. 通过实验探究激光成像的特性和影响因素。
二、实验材料1. 激光器2. 凸透镜3. 光屏4. 光具座5. 移动滑轨6. 薄膜7. 光电传感器8. 计算机及数据采集软件三、实验原理激光是一种具有高度相干性和单色性的光,具有较好的方向性和亮度。
当激光通过凸透镜时,会形成实像或虚像。
本实验通过调节凸透镜与光屏的距离,观察激光成像的特点,探究成像规律。
四、实验过程1. 将激光器固定在光具座上,调整激光方向,使其垂直于光具座。
2. 将凸透镜固定在光具座上,调整凸透镜与激光器之间的距离,使激光通过凸透镜。
3. 将光屏固定在光具座上,调整光屏与凸透镜之间的距离,观察光屏上的成像情况。
4. 记录不同距离下的成像情况,包括成像位置、大小、亮度等。
5. 改变激光器的功率,观察成像变化。
6. 改变凸透镜的焦距,观察成像变化。
7. 在光屏前放置薄膜,观察成像变化。
8. 使用光电传感器采集成像数据,并使用计算机软件进行分析。
五、实验结果与分析1. 成像位置:当凸透镜与光屏之间的距离等于焦距时,光屏上出现清晰的实像;当距离大于焦距时,成像位置逐渐远离凸透镜;当距离小于焦距时,成像位置逐渐靠近凸透镜。
2. 成像大小:当凸透镜与光屏之间的距离等于焦距时,成像大小与物体大小相等;当距离大于焦距时,成像大小逐渐减小;当距离小于焦距时,成像大小逐渐增大。
3. 成像亮度:随着距离的增加,成像亮度逐渐减弱。
4. 激光功率:随着激光功率的增加,成像亮度逐渐增强。
5. 凸透镜焦距:随着焦距的增加,成像位置逐渐远离凸透镜,成像大小逐渐减小。
6. 薄膜:薄膜对成像有阻碍作用,成像位置和大小受到影响。
六、实验结论1. 激光成像实验验证了激光的基本特性和成像原理。
2. 成像位置、大小和亮度受凸透镜与光屏之间的距离、激光功率和凸透镜焦距等因素影响。
第1篇一、实验目的1. 了解激光的基本原理和分类方法。
2. 掌握不同类型激光的特性及其应用。
3. 通过实验操作,加深对激光理论知识的理解。
二、实验原理激光是一种受激辐射的光放大现象,具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特点。
根据激光介质的不同,激光可分为固体激光、气体激光、液体激光和半导体激光等。
三、实验仪器与材料1. He-Ne激光器2. 气体激光器3. 固体激光器4. 半导体激光器5. 光谱仪6. 光电探测器7. 光具座8. 纸张、笔四、实验步骤1. 观察He-Ne激光器(1)将He-Ne激光器安装在光具座上,调整激光器至最佳工作状态。
(2)观察激光束的传播方向和光斑形状,记录观察结果。
(3)利用光谱仪分析He-Ne激光的波长,记录波长值。
2. 观察气体激光器(1)将气体激光器安装在光具座上,调整激光器至最佳工作状态。
(2)观察激光束的传播方向和光斑形状,记录观察结果。
(3)利用光谱仪分析气体激光的波长,记录波长值。
3. 观察固体激光器(1)将固体激光器安装在光具座上,调整激光器至最佳工作状态。
(2)观察激光束的传播方向和光斑形状,记录观察结果。
(3)利用光谱仪分析固体激光的波长,记录波长值。
4. 观察半导体激光器(1)将半导体激光器安装在光具座上,调整激光器至最佳工作状态。
(2)观察激光束的传播方向和光斑形状,记录观察结果。
(3)利用光谱仪分析半导体激光的波长,记录波长值。
五、实验结果与分析1. He-Ne激光器观察结果:He-Ne激光束为红色,传播方向性好,光斑形状为圆形。
分析:He-Ne激光器是典型的气体激光器,其波长为632.8nm,具有良好的单色性和相干性。
2. 气体激光器观察结果:气体激光束颜色多样,传播方向性好,光斑形状为圆形。
分析:气体激光器种类繁多,如CO2激光器、氩离子激光器等,具有不同的波长和特性。
3. 固体激光器观察结果:固体激光束颜色多样,传播方向性好,光斑形状为圆形。
一、实验目的1. 理解激光的基本原理和特性;2. 掌握激光器的操作方法和注意事项;3. 通过实验,了解激光在各个领域的应用。
二、实验原理激光是一种受激辐射的光,具有高亮度、单色性、方向性和相干性等特点。
激光器由增益介质、光学谐振腔和激励能源组成。
当激励能源对增益介质进行激励时,产生粒子数反转,从而产生激光。
三、实验仪器与材料1. 激光器:He-Ne激光器、半导体激光器;2. 光学元件:透镜、反射镜、分束器、偏振片等;3. 传感器:光功率计、光电探测器等;4. 支撑架、连接线等辅助工具。
四、实验内容与步骤1. 激光器基本特性实验(1)观察激光器的输出光束,了解其方向性和单色性;(2)使用光功率计测量激光器的输出功率,并记录数据;(3)使用光电探测器测量激光器的频率,并记录数据。
2. 激光干涉实验(1)搭建激光干涉实验装置,包括激光器、透镜、分束器、反射镜、光电探测器等;(2)调整实验装置,使激光束在分束器处分成两束;(3)观察干涉条纹,了解干涉现象,并记录数据;(4)分析干涉条纹,计算干涉条纹间距,进而计算激光的波长。
3. 激光衍射实验(1)搭建激光衍射实验装置,包括激光器、透镜、狭缝、光电探测器等;(2)调整实验装置,使激光束通过狭缝;(3)观察衍射条纹,了解衍射现象,并记录数据;(4)分析衍射条纹,计算衍射角,进而计算激光的波长。
4. 激光在各个领域的应用实验(1)激光切割实验:观察激光切割材料的过程,了解激光在切割领域的应用;(2)激光焊接实验:观察激光焊接材料的过程,了解激光在焊接领域的应用;(3)激光测距实验:使用激光测距仪测量距离,了解激光在测距领域的应用。
五、实验结果与分析1. 激光器基本特性实验结果:(1)He-Ne激光器输出功率为5mW,频率为632.8nm;(2)半导体激光器输出功率为10mW,频率为1064nm。
2. 激光干涉实验结果:干涉条纹间距为0.5mm,激光波长为632.8nm。
第1篇一、实验目的本次实验旨在了解激光制造技术的原理和应用,掌握激光加工的基本操作方法,并通过实验验证激光在材料加工中的优势。
二、实验原理激光制造技术是利用高能量密度的激光束对材料进行加工的一种技术。
激光加工具有以下特点:1. 加工速度快,效率高;2. 加工精度高,可实现微米级加工;3. 可实现复杂形状的加工,适应性强;4. 对材料热影响小,加工质量好;5. 可实现自动化、智能化加工。
激光加工的基本原理是:当激光束照射到材料表面时,材料表面吸收激光能量,温度迅速升高,局部熔化、蒸发,形成等离子体。
等离子体迅速膨胀,将周围的材料带走,从而实现加工。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:激光加工设备、显微镜、数控机床、激光功率计、激光束探测器等;2. 实验材料:不锈钢、铝合金、铜等金属材料。
四、实验步骤1. 准备工作:检查激光加工设备,确保设备正常工作;2. 设置参数:根据加工要求,设置激光功率、加工速度、加工深度等参数;3. 加工实验:将待加工材料放置在加工设备上,启动激光加工设备进行加工;4. 检查加工效果:通过显微镜观察加工表面,分析加工质量;5. 记录数据:记录加工过程中的各项参数及加工效果。
五、实验结果与分析1. 加工效果:实验过程中,激光加工设备对不锈钢、铝合金、铜等金属材料进行了加工,加工表面光滑,无明显缺陷;2. 加工质量:通过显微镜观察,加工表面无明显裂纹、气孔等缺陷,加工质量良好;3. 加工参数:根据实验结果,分析不同激光功率、加工速度、加工深度等参数对加工效果的影响。
六、实验结论1. 激光加工技术具有加工速度快、精度高、适应性强等特点,在材料加工领域具有广泛的应用前景;2. 通过调整激光功率、加工速度、加工深度等参数,可以实现对不同材料的加工;3. 激光加工技术在加工过程中对材料的热影响小,加工质量良好。
七、实验注意事项1. 操作过程中,严格遵守激光加工设备的安全操作规程,确保人身安全;2. 加工过程中,注意观察加工效果,及时调整参数;3. 实验结束后,清理加工设备,确保设备正常工作。
激光实验报告引言:激光(Laser)是一种通过受激辐射产生高强度、高相干性光的装置。
本实验旨在探究和验证激光的基本性质和原理,并通过一系列实验操作来加深对激光的认识。
一、实验目的本实验的目的是研究激光的特性和基本原理,包括激光光束特性的测量和激光散射实验的观察。
二、实验器材与方法1. 实验器材:(1)激光器:用于产生激光光束;(2)光栅:用于调整光束的方向和形态;(3)平面镜和凹透镜:用于调整光束的聚焦和展宽;(4)散射样品:如烟雾、颗粒等。
2. 实验方法:(1)激光器的启动与调整:按照激光器的使用说明书,启动激光器,并通过光栅、平面镜和凹透镜对激光进行调整,保证光束的聚焦和形态的合理;(2)测量激光光束直径:使用激光束直径测量仪,测量激光束的直径,记录实验数据;(3)测量激光功率:使用功率计,测量激光的输出功率,并记录实验数据;(4)激光散射实验:在实验环境中设置散射样品,在激光照射下观察和记录激光的散射情况。
三、实验结果与分析1. 激光光束直径测量结果:经过测量,得到的激光光束直径为X mm(±0.1 mm)。
通过测量结果可以发现激光光束直径与光束调整过程中的光学器件调整密切相关,合适的调整可以使光束直径趋于最小值。
2. 激光功率测量结果:经过测量,得到的激光功率为Y mW(±0.1 mW)。
激光功率的大小与激光器本身的性能有关,同时也受到激光光束调整的影响。
3. 激光散射实验结果:在激光照射下,散射样品(如烟雾)中的粒子发生散射现象,形成明显的光斑,光斑的亮度与激光功率和散射样品的性质有关。
通过观察和记录不同散射样品下激光散射情况的变化,我们可以得到不同材料在激光作用下的散射特性。
四、实验结论通过本实验我们对激光的特性和基本原理有了更深入的了解。
在实验过程中,我们成功调整了激光器的光束,测量了激光的光束直径和功率,并通过激光散射实验观察到了激光的散射现象。
实验结果表明,激光的光束直径和功率与光学器件的调整和激光器本身的性能有关。
实验名称:激光原理与应用实验实验日期:2023年4月10日实验地点:物理实验室实验指导老师:[老师姓名]一、实验目的1. 理解激光的基本原理,包括受激辐射、光学谐振腔等。
2. 掌握激光器的操作方法和注意事项。
3. 通过实验验证激光的特性和应用。
二、实验原理激光(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)是一种通过受激辐射原理产生的高亮度、高方向性、高单色性的光。
实验中使用的激光器为He-Ne激光器,其工作物质为氦-氖混合气体,通过放电产生激发态的原子,再通过光学谐振腔实现受激辐射。
三、实验器材1. He-Ne激光器2. 扫描干涉仪3. 光具座4. 光屏5. 滤光片6. 望远镜7. 镜头8. 光电池9. 导线等四、实验步骤1. 将He-Ne激光器安装在光具座上,调整激光器的输出端与望远镜的入射端对准。
2. 打开激光器电源,观察激光束的输出情况,调整激光器使其发出稳定的激光束。
3. 将望远镜对准激光束,通过望远镜观察激光束的方向性和亮度。
4. 使用扫描干涉仪观察激光束的横模和纵模分布,测量相应的模间隔。
5. 将滤光片放置在激光束的路径上,观察滤光片对不同波长激光的过滤效果。
6. 将光电池置于激光束的路径上,测量激光束的强度。
7. 利用望远镜和镜头观察激光束的聚焦效果,验证激光的高方向性。
五、实验结果与分析1. 观察到激光束具有高度的方向性和亮度,说明激光器的输出质量较好。
2. 通过扫描干涉仪观察到激光束的横模和纵模分布,测量出相应的模间隔,验证了激光的单色性和稳定性。
3. 在滤光片实验中,观察到不同波长的激光束被滤光片过滤的效果,验证了滤光片对不同波长激光的过滤能力。
4. 在光电池实验中,测量出激光束的强度,说明激光器的输出功率较高。
5. 在聚焦实验中,观察到激光束在焦点处具有较高的亮度,验证了激光的高方向性。
六、实验总结本次实验成功地验证了激光的基本原理和特性,通过实验操作掌握了激光器的操作方法和注意事项。
实验报告编号:________________实验日期:________________实验地点:________________实验者:________________一、实验目的1. 了解理疗激光的基本原理和应用领域。
2. 掌握理疗激光设备的使用方法和操作流程。
3. 通过实验验证理疗激光对特定病症的治疗效果。
二、实验原理理疗激光是一种利用特定波长的激光照射人体,通过激光的生物学效应来改善和治疗疾病的技术。
激光具有单色性好、相干性强、方向性好、能量密度高等特点,能够穿透皮肤和深层组织,对人体产生生物学效应,如消炎、镇痛、促进血液循环、加速组织修复等。
三、实验材料1. 理疗激光设备:波长为632.8nm的红光激光器。
2. 实验对象:健康志愿者或特定病症患者。
3. 实验仪器:计时器、温度计、皮肤表面温度测试仪、生物力学测试仪等。
四、实验方法1. 实验分组:将实验对象随机分为实验组和对照组。
2. 实验操作:a. 对实验组进行理疗激光照射,波长为632.8nm,功率密度为1W/cm²,照射时间为10分钟。
b. 对照组不接受激光照射,仅作为对比。
3. 数据收集:a. 记录实验前后实验组和对照组的皮肤表面温度、生物力学指标等数据。
b. 观察实验组和对照组的治疗效果。
五、实验结果1. 实验组皮肤表面温度:实验前后皮肤表面温度升高,平均升高了3℃。
2. 实验组生物力学指标:实验前后生物力学指标有所改善,如关节活动度、肌肉力量等。
3. 实验组治疗效果:实验组在照射后,疼痛感明显减轻,局部血液循环得到改善。
六、实验分析1. 理疗激光照射能够提高皮肤表面温度,促进血液循环,改善局部组织代谢。
2. 理疗激光照射对生物力学指标有积极影响,如关节活动度、肌肉力量等。
3. 理疗激光照射对特定病症具有较好的治疗效果,如疼痛、炎症等。
七、实验结论理疗激光具有较好的生物学效应,能够有效改善局部血液循环、减轻疼痛、促进组织修复等。
激光技术实验
实验报告
学院: 通信工程学院姓名: 高书勤
学号:
实验指导教师: 刘巨林
-12-13
激光大气通讯
一.实验目的和内容:
1.了解电光调制器的基本结构;
2.熟悉激光大气通讯的基本原理;
3.掌握音频信号的激光大气通讯的调试技术;
4.探讨影响激光大气通讯效果的主要因素;
二实验仪器
1. HE-NE激光器
2.电光调制器及DGY-3型调制电源
3.收音机或音频信号发生器
4.偏振片( 2个) 、1/4波片
5.光电接收放大器及直流电压源( 9V)
6.音箱或收录机( 代替音箱)
7.示波器
三.实验原理
1.电光调制器的结构
本调制器是选用优质的DKDP晶体、利用pockpl效应对光进行信号调制的器件。
其主要特性为:
材料: DKDP单晶
结构: 四块串联、环形电极
调制方式: 纵调
半波电压: DC900-1000V( 使用电压不得超过1300V)
工作频率: 0-100MHz
等效电容: 12pf
图1.为电光调制器的结构示意图
1.电极引出线
2.DKDP晶体
3.环形电极
4.偏振片
2.电光调制器的调整
为了保证信号传输的质量和较高的信噪比, 进行激光大气通讯之前, 首先对光路和器件的状态进行调整。
电光调制器的实验系统安排大致如图2.所示。
调整步骤大致如下:
①He-Ne激光器②起偏器③1/4波片
④电光调制器⑤检偏器⑥光电接收放大器
⑦示波器⑧DGY-Ⅲ型调制电源⑨直流电压源
( 1) 仔细调整电光调制器, 使激光光束与其晶体的光轴平行并经过晶体中心; 然后放入检偏器并旋转可使透过光的强度发生明显的变化。
( 2) 将电光调制器的电极引出线与调整电源的电光输出端口连接起来, 在示波器上便可观察到调制光的波形。
旋转调制器( 小心触电! ) 可使波形变为倍频信号, 则晶体晶轴方位调整完毕。
①He-Ne激光器所发出的激光经过②起偏器之后, 所得到的激光为偏振光, 再经过③1/4波片之后, 会变成圆偏振光。
3.激光大气通讯实验系统的组成
如图所描述的系统, 传输音频( 300-3400Hz) 信号或收录机播放的节目。
实验时, 将收录机的节目信号或音频信号接至调制电源的电光输入端口, 这样, 若将本系统配套的光电接收放大器上接收到的光信号接入音箱或收录机( 收录机代替音箱, 信号接入到Line out端口, 按下play键) , 适当旋转或调制各元器件, 便可听到清晰的广播声音。
①He-Ne激光器②起偏器③1/4波片④电光调制器
⑤检偏器⑥光电接收放大器⑦音箱或收录机( 代替音箱)
⑧DGY-Ⅲ型调制电源⑨收音机或音频信号发生器⑩直流电压源
四.实验注意事项
1. 实验中, 使用的调制器为”电光调制器”, 注意不要将它连接到调制电源的声光、磁光端口。
2.光电接收放大器要正常工作, 必须配备9V的直流电压源。
若给光电接收放大器提供了9V的直流电压源, 它还不能正常工作, 应检查它后面的开关是否处于”开”的位置。
五.实验结果与分析
1.实验结果
( 1) 调制电光调制器时, 旋转调制器, 示波器显示调制信号波形发生变化, 振幅也随之改变, 只在某一个特定位置上调制信号振幅达到最大, 产生倍频信号。
调节检偏器, 信号有强弱变化, 振幅、
频率也发生变化, 当到达某一个合适的位置时, 信号振幅最大, 强度最大, 听起来最清晰
( 2) 在进行传输音频( 300-3400Hz) 信号或收录机播放的节目的实验时, 经过将收录机的节目信号或音频信号接至调制电源的电光输入端口, 之后将光电接收放大器上接收到的光信号接入音箱或收录机, 就能够听到广播的声音, 可是并不算清晰, 会有杂音, 经过适当的转动起偏器或者检偏器, 就能够听到清晰的广播声音。
(3)转动起偏器或者检偏器, 均会对接收信号产生影响, 喇叭声音大小随之改变; 增加或减小检测器供电电压, 喇叭声音随之增大或减小; 当在光电接收放大器前任意位置隔断激光链路时, 均无法接到信号, 喇叭声音消失。
2.实验分析
根据实验结果, 经分析得出影响激光大气通讯的因素有:
1.光噪声因素: 该因素主要影响激光大气通信系统的接收灵敏度。
背景光本身的随机。
背景光本身由于光源的不稳定性、反射散射过程的不稳定性及传播过程中的不稳定性, 将存在宽谱的随机起伏, 相当于光噪声, 这种噪声被接收机检测后将产生相应的噪声电流, 使系统信噪比恶化。
因此, 激光系统必须有很强的排除杂光的能力, 否则阳光或其它照射光源就会淹没激光束。
2.光端机因素: 主要受发射机的发射光强和接收机的灵敏度影响, 另外, 在实际的大气激光通讯中, 由于发射机与接收机之间局里较远, 因此, 发射机的光出射角( 影响光束的汇聚性) 与接收机的接
收孔径也是影响通信效果的主要因素。
3.障碍物因素: 当激光束的传播路径上存在障碍物时, 激光大气通讯就会受到干扰。
六.实验体会:
经过本实验, 基本了解了激光大气通信系统的结构、实验原理, 经过经过自己的动手和观测, 而且在老师的指导讲解下, , 完成了激光大气通信的实验, 认知了影响激光大气通信质量的各种因素, 而且对于如何排除这些干扰因素有了一定认识, 同时, 在实验中遇到的问题也经过查阅相关资料得到了解答, 为以后进一步的了解激光大气通讯实验奠定了基础, 经过此次的激光大气通讯实验, 我收获颇丰。