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光电子技术实验实验一 CO 2激光器的功率测量一、 实验目的：了解CO 2激光器的基本原理、结构和功率输出特性，并掌握CO 2 激光器的操作规程和功率测量方法。
二、 实验原理：1、CO 2激光器工作原理：CO 2激光器的工作物质为CO 2气体， 辅助气体为N 2、He 、Xe 、H 2。
CO 2分子中，激光跃迁能够在多组振动能级间实现，其中较强的激光谱线对应着00 1——10 0带和00 1——02 0带的激光跃迁。
图1为与这两个带有关的CO 2分子和N 2分子的部分能级图。
00 1——10 0带和00 1——02 0带的激光跃迁的上能级是00 1振动能级 ，它是反对称振动模式的最低激发态。
激光跃迁下能级分别为10 0（对称振动模式的最低激发态）和02 0（弯曲振动模式的次最低激发态）。
00 1——10 0跃迁产生10.6m μ的辐射，00 1——02 0跃迁产生9.6m μ的辐射。
由于它们有共同的上能级，因此这两种跃迁是互相竞争的。
00 1——0 0的跃迁几率比00 1——02 0的跃迁几率大得多，因此对应于00 1——10 0跃迁的激光振荡更易实现，常用CO 2激光的波长即为10.6m μ。
事实上，纯CO 2激光器的输出功率很低，仅毫瓦量级。
加入N 2、He 、Xe 、H 2等辅助气体后，可使激光输出大大增强，这些辅助气体的作用:（1）N 2：N 2分子气体是CO 2激光器的主要辅助气体，起共振能量转移的作用，增大CO 2分子00 1能级的激发速率，显著的加大了粒子数反转分布的程度。
（2）He ：He 的热导率高，He 气对CO 2 气体有冷却作用，有利于激光下能级 10 0和02 0 的抽空，因而可增加激光跃迁能级间的粒子数反转分布的程度。
（3）Xe ：Xe 的电离电位低，Xe 的加入可以增加激光管内工作气体的电离度及CO 2分子的能量转换效率。
（4）H 2：H 2有利于激光下能级10 0和低能级0110的抽空，从而增大粒子数反转分布的程度。
激光指向仪使用方法激光指向仪，也称为激光对准仪或激光点定位仪，是一种利用激光技术来对准、定位或测量的仪器。
它通过发射高亮度的激光束，用于显示或标记出需要对准或定位的目标位置。
激光指向仪广泛应用于建筑、测量、装配、维修等领域，具有操作简单、精度高、效率快等优点。
下面将详细介绍激光指向仪的使用方法。
首先，确保准备好所有必需的设备和材料，包括激光指向仪、电池、三脚架或支架、参考铅垂仪、激光目标板等。
另外，还需注意个人安全，佩戴好护目镜以防止激光对眼睛造成伤害。
其次，选择一个平坦、稳定的工作区域，并放置好三脚架或支架。
确保其稳固，并适当调整高度和角度，以使激光束能够正确定向目标位置。
接着，安装好激光指向仪上的电池，确保供电正常。
打开开关，激光指向仪开始发射激光束。
然后，利用参考铅垂仪进行初步调准。
参考铅垂仪是一种常用的测量工具，可以用来确定垂直方向。
将参考铅垂仪放置在目标位置上，并调整其使其正水平或正垂直。
然后，通过观察激光束在参考铅垂仪上的位置，可以进行适当的调整，使其指向目标位置。
此时，可以使用激光目标板来更精确地进行调整。
激光目标板上通常有一条或多条参考线，可以通过移动或旋转激光指向仪，使激光束能够准确地对准参考线。
在调整的过程中，可以根据需要适当调整激光指向仪的高度和角度，使激光束能够精确地指向目标位置。
最后，当激光束精确指向目标位置后，可以将激光指向仪固定在三脚架或支架上，并确保其稳定。
此时，可以将目标位置上的工作进行下去，如建筑、装配等。
需要注意的是，在使用激光指向仪时，需要遵循一些安全操作规范。
首先，不要将激光束直接照射到人的眼睛或其他易受伤的部位，以免造成伤害。
其次，不要将激光束照射到机械或电子设备上，以免干扰其正常工作。
另外，在操作过程中，要时刻注意周围环境，确保没有其他人员受到激光束的伤害。
总结起来，激光指向仪使用方法主要包括准备设备和材料、选择工作区域、安装电池、调整激光指向仪角度和高度、使用参考铅垂仪进行初步调准、使用激光目标板进行精细调整、固定激光指向仪并遵循安全操作规范等步骤。
激光准直仪操作规程一、操作环境准备1.在操作准直仪前，确保操作环境无干扰、安全、整洁，避免杂物等物体影响操作。
2.确保工作台面稳固，避免工作台移动或震动引起的误差。
二、检查仪器1.确保激光准直仪外观无损坏，仪器连接线无断裂、错位，相关设备工作正常。
2.检查仪器的校正状态，如果需要进行校准，确保校准工作已完成。
三、仪器连接1.将激光器连接到准直仪的输入接口，并确保连接牢固。
2.将准直仪的输出接口连接到接收设备，如测量仪器或观察器。
3.确保所有接口连接线无松动或脱落现象。
四、安全操作1.使用安全眼镜或护目镜来保护眼睛免受激光辐射伤害。
2.避免直接注视激光束，以免损伤眼睛。
3.在操作过程中，严禁将激光束照射到他人身上，以免伤害他人。
五、激光准直仪调校1.打开激光准直仪电源，并等待仪器启动。
2.根据仪器使用说明书的要求，根据需要选择合适的工作模式。
3.调整激光准直仪的参数，如功率、波长等，以满足实际需求。
4.使用合适的仪器或观察装置检查激光束输出的准直度和质量。
5.根据检测结果，进行必要的调整和修正，直到达到最佳的准直效果。
六、操作结束1.关闭激光准直仪电源，并断开所有的电源连接。
2.清理工作区域，并将仪器妥善存放或收纳。
3.根据使用要求对仪器进行维护和保养，如清洁激光器表面等。
七、安全注意事项1.激光辐射具有一定的危险性，请遵循相关的安全规定和操作指南。
2.避免激光束直接照射到眼睛和皮肤，以免引起伤害。
3.当激光准直仪长时间使用时，需要进行适当的散热处理，以防止过热损坏仪器。
4.在操作时，尽量减少机械振动和外界干扰，以确保操作的准确性和可靠性。
总结：激光准直仪的正确操作对激光器输出光束的质量和准直度具有重要影响。
遵循上述操作规程，能够确保操作的安全、准确性和可靠性，同时保护使用者和周围环境的安全。
在操作前充分了解并掌握相关仪器的使用说明，根据实际需求进行合理的调整和检测，以获得最佳的结果。
激光准直的真实原理是什么激光准直是指通过特定的光学元件以及光学设计手段，使激光光束具有平行光特性的过程。
在激光技术的应用中，激光准直是一个非常重要的工艺步骤，它能够确保激光束在传输过程中的方向性、光强、光斑尺寸等参数的稳定性和一致性，从而提高激光系统的成像质量、测量精度和功率效率等方面的性能。
激光准直的真实原理主要包括两个方面：光学元件的选择和光学系统的调整。
第一，光学元件的选择：在激光准直的过程中，光学元件起到了至关重要的作用。
其中，最常用的光学元件包括准直透镜、锥形透镜以及棱镜等。
准直透镜是最常见的光学元件之一，在激光准直中主要用于改变光束的方向、焦距和尺寸等参数。
而锥形透镜则可以将被准直的光束聚焦成较小且尺寸均匀的激光光点，从而实现光束的微聚焦。
另外，棱镜可以通过反射和折射等光学原理，对激光光束进行线性调整，实现光束的偏转和对准等功能。
根据激光准直的要求和实际应用场景的不同，选择合适的光学元件是至关重要的。
一般来说，需要综合考虑光学元件的透射率、折射率、材料的热膨胀系数以及成本等因素，以确保光学元件能够在激光准直中具有较好的性能和稳定性。
第二，光学系统的调整：在选择合适的光学元件后，还需要对光学系统进行精确的调整，以实现激光准直的目标。
光学系统的调整主要包括光路对准、调焦和调整光斑尺寸等方面的操作。
首先，进行光路对准是激光准直的重要步骤。
通过调整光学元件的位置和角度，使得光线在系统中的传输路径保持平行，以确保激光光束具有稳定的方向性和光强分布。
其次，进行调焦操作是实现激光准直的关键环节。
通过改变准直透镜或锥形透镜的位置和焦距，使激光光束能够在一定距离内保持最佳的聚焦效果，以实现激光准直的最终目标。
此外，调整光斑尺寸也是激光准直中需要考虑的因素之一。
根据实际需要，通过调整光学元件的直径、形状和倾斜角度等参数，改变激光光斑的大小和形状，以满足特定的应用需求。
综上所述，激光准直的真实原理主要包括光学元件的选择和光学系统的调整。
激光准直原理
激光准直是指将激光束聚焦为一束平行光线的过程。
它是激光技术中非常重要的一环，广泛应用于光学通信、激光加工、激光测量等领域。
激光准直的原理主要包括激光源的产生、光束的整形和聚焦。
下面将详细介绍每个步骤。
首先，激光源产生的是一束具有高度相干性、单色性和直线性的光。
常见的激光源包括氦氖激光器、二极管激光器等。
这些激光源能够提供高质量的激光光束，为后续的准直提供了良好的基础。
接下来，需要对激光光束进行整形，以确保其具有平行的性质。
通常采用的方法是通过透镜组对光束进行整形。
透镜组包括凸透镜和凹透镜，在透镜的作用下可以将光束进行弯曲和聚焦，从而得到平行的光线。
此外，还可以使用棱镜来实现光束的整形。
最后，需要对光束进行聚焦，使其达到所需的直径。
这一步通常使用聚焦透镜来完成。
聚焦透镜具有特定的焦距，它使光束经过折射后聚焦在焦点上。
利用不同焦距的透镜可以实现不同直径的光束聚焦。
总而言之，激光准直通过激光源的产生、光束的整形和聚焦三个步骤，将激光光束变为一束平行光线。
这个过程是激光技术中至关重要的一环，它为后续的光学应用提供了基础。
激光技术实验讲义激光原理与技术实验讲义赵江编审激光安全⼗项基本事项1. 除⾮在特殊情况下，使⽤激光器⼀般都必须在密闭室内空间。
2. 不要直视激光光束，对⼤功率红外或紫外的不可见光尤其要注意。
3. 操作激光时不要戴⼿表、⼿饰等反射较强的饰物。
4. 任何时候都不要忘记戴防护镜。
5. 对不可见的激光关闭后应⽤ IR 或 UV 卡检查⼀下是否真的关闭。
6. 激光器⼯作时要将不⽤的光导⼊到光束垃圾桶。
7. 对⾃制的光路部分最好⽤⼀个防护罩罩起来。
8. 保持光路⾼度在⼈的视线以下，⼯作时弯腰、低头、或拣地上的东西都是⾮常危险的。
9. 在激光⼯作地点的门⼝和室内贴上警⽰标签。
10. 所有激光器操作⼈员必须经过培训。
⽬录实验⼀激光谐振腔的调试 (1)实验⼆氦氖激光束光斑⼤⼩和发散⾓测量 (7)实验三共焦球⾯扫描⼲涉仪与氦氖激光束的模式分析 (12)实验四脉冲固体激光器的调试与参数测量 (25)实验五电光调Q和倍频实验 (35)实验六半导体激光器系列实验 (47)实验七半导体激光器端⾯泵浦和腔内倍频实验 (54)实验⼀激光谐振腔的调试⼀、实验⽬的1．掌握激光谐振腔结构，并学会稳定激光谐振腔的设计2．掌握谐振腔调试⽅法及技术⼆、实验仪器Las —Ⅲ型调腔实验仪三、实验原理1．激光的⾃激振荡和光学谐振腔激光的原意是受激辐射的光放⼤（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ）。
由爱因斯坦关系式：3213218A h n h B c νπνν== （1.1）121212B f B f =及⿊体辐射普朗克公式：1-=KT h eh E νν（1.2）可得光⼦简并度n 为：21212121338A W A B c h n ===ννρνπρ（1.3）其中νρ为单⾊能量密度。
由于受激辐射产⽣相⼲光⼦，⽽⾃发辐射产⽣⾮相⼲光⼦。
从（1.3）式出发，要产⽣激光就需要提⾼光⼦简并度，使受激辐射远远强于⾃发辐射。
准直仪的原理一、概述准直仪是一种用于测量光线方向的仪器，它可以将光线聚焦到一个点上，从而确定光线的传输方向。
准直仪广泛应用于航空、航天、地质勘探等领域。
二、准直仪的组成准直仪由以下部分组成：1. 光源：提供光线。
2. 凸透镜：将光线聚焦到一个点上。
3. 反射镜：将光线反射到被测物体上。
4. 望远镜：观察被测物体反射回来的光线。
5. 支架和调节装置：支撑和调节各个部分的位置和方向。
三、准直仪的原理准直仪利用光学原理，通过聚焦和反射来确定光线传输方向。
具体原理如下：1. 光源发出的光经过凸透镜后会被聚焦到一个点上。
这个点就是凸透镜的焦点，也是被称为“远焦平面”的位置。
在这个位置上，所有经过凸透镜的平行光都会汇聚成一个点。
2. 反射镜可以将从光源发出的光线反射到被测物体上。
被测物体反射回来的光线会再次经过反射镜，并被聚焦到凸透镜的远焦平面上。
3. 望远镜安装在凸透镜的远焦平面上，可以观察到被测物体反射回来的光线。
由于望远镜是固定在凸透镜上的，所以它可以测量出光线传输方向与凸透镜法线之间的夹角。
4. 准直仪中还有支架和调节装置，用于支撑和调节各个部分的位置和方向。
通过调整反射镜和望远镜的位置，可以使其与被测物体重合，从而确定光线传输方向。
四、准直仪的使用使用准直仪时需要注意以下事项：1. 在使用前要检查各个部分是否正常工作，特别是反射镜是否正常。
2. 在使用过程中要注意避免强烈阳光直接照射到仪器上，以防止损坏。
3. 调节时要小心操作，避免碰撞或者摔落。
4. 使用完毕后要及时清洁和保养，以保证仪器的正常使用寿命。
五、总结准直仪是一种用于测量光线方向的仪器，它利用光学原理，通过聚焦和反射来确定光线传输方向。
准直仪由光源、凸透镜、反射镜、望远镜、支架和调节装置等部分组成。
使用准直仪时需要注意各个部分的正常工作和小心操作，以保证测量结果的准确性和仪器的正常使用寿命。
