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激光技术之模式选择讲解

激光探测技术讲解

激光探测技术 激光技术用于检测工作主要是利用激光的优异特性,将它作为光源,配以相应的光电元件来实现的。它具有精度高、测量范围大、检测时间短、非接触式等优点,常用于测量长度、位移、速度、振动等参数。当测定对象物受到激光照射时,激光的某些特性会发生变化,通过测定其响应如强度、速度或种类等,就可以知道测定物的形状、物理、化学特征,以及他们的变化量。响应种类有:光、声、热,离子,中性粒子等生成物的释放,以及反射光、透射 激光技术用于检测工作主要是利用激光的优异特性,将它作为光源,配以相应的光电元件来实现的。它具有精度高、测量范围大、检测时间短、非接触式等优点,常用于测量长度、位移、速度、振动等参数。当测定对象物受到激光照射时,激光的某些特性会发生变化,通过测定其响应如强度、速度或种类等,就可以知道测定物的形状、物理、化学特征,以及他们的变化量。响应种类有:光、声、热,离子,中性粒子等生成物的释放,以及反射光、透射光、散射光等的振幅、相位、频率、偏振光方向以及传播方向等的变化。 ◆激光测距 激光测距的基本原理是:将光速为 C 的激光射向被测目标,测量它返回的时间,由此求得激光器与被测目标间的距离 d 。 即:d=ct/2 式中t-激光发出与接收到返回信号之间的时间间隔。可见这种激光测距的精度取决于测时精度。由于它利用的是脉冲激光束,为了提高精度,要求激光脉冲宽度窄,光接收器响应速度快。所以,远距离测量常用输出功率较大的固体激光器与二氧化碳激光器作为激光源;近距离测量则用砷化镓半导体激光器作为激光源。 ◆激光测长

从光学原理可知,单色光的最大可测长度L与光源波长λ和谱线宽度Δλ的关系用普通单色光源测量,最大可测长度78cm。若被测对象超过 78cm,就须分段测量,这将降低测量精度。若用氦氖激光器作光源,则最大可测长度可达几十公里。通常测长范围不超过10m,其测量精度可保证在 0.1μm 以内。 ◆激光干涉测量 激光干涉测量的原理是利用激光的特性-相干性,对相位变化的信息进行处理。由于光是一种高频电磁波,直接观测其相位的变化比较困难,因此使用干涉技术将相位差变换为光强的变化,观测起来就容易的多。通常利用基准反射面的参照光和观测物体反射的观测光产生的干涉,或者是参照光和通过观测物体后相位发生变化的光之间的干涉,就可以非接触地测量被测物体的距离以及物体的大小,形状等,其测量精度达到光的波长量级。因为光的波长非常短,所以测量精度相当高。 ◆激光雷达 激光雷达是用于向空中发射激光束,并对其散射信号光进行分析与处理,以获知空气中的悬浮分子的种类和数量以及距离,利用短脉冲激光,可以按时间序列观测每个脉冲所包含的信息,即可获得对象物质的三维空间分布及其移动速度、方向等方面的信息。如果使用皮秒级的脉冲激光,其空间分辨率可以达到 10cm以下。激光照射在物体上后,会发生散射,按照光子能量是否发生变化,散射分为弹性散射和非弹性散射两种类型。弹性散射又有瑞利散射和米氏散射之分。相对于激光波长而言,散射体的尺寸非常小时,称为瑞利散射;与激光波长相当的散射,称之为米氏散射。瑞利散射强度与照射激光波长的四次方成反比,所以,通过改变波长的测量方式就可以和米氏散射区别开。相应地,非弹性散射也有拉曼散射和布里渊散射两种。拉曼散射是指光遇到原子或分子发生散射时,由于散射体的固有振动以及回转能和能量的交换,致使散射光的频率发生变化的现象。拉曼散射所表现出的特征,因组成物质的分子结构的不同而不同,因此,将接收的散射光谱进行分光,通过光谱分析法可以很容易鉴定分子种类。所以,通过测量散射光,就可以测定空气中是否有乱气流(米氏散射),以及CO、NO等各种大气污染物的种类及数量(拉曼散射)。由此可见,激光雷达技术在解决环境问题方面占据着举足轻重的位置。

产学研结合的种主要模式

产学研结合的7种主要模式 产学研结合模式,从结合内容来划分,产学研结合模式主要包括:技术受让、技术开发、共建研发机构或实验室、创办经济实体、联合培养人才(包括建立大学生实习基地)、科技资源的共享(包括利用文献、仪器设备等科技资源)、技术咨询或服务等;从结合推进的组织看,可分为大学或研究所推进型、企业推进型、政府推进型等模式;从结合功能藕合的强弱关系看,可分为政府推动、自愿组合、合同连接和共建实体等模式;从组织边界角度看,可分为内部化模式、外部化模式、半内部化模式;从结合的时间长短看,可分为临时性结合、契约型结合、一体化结合。 技术转让模式 通过签订技术转让合同,企业受让高校、科研机构相对成熟的技术成果,包括高校、科研机构的新技术、新产品、新工艺等的专利权、专利申请权、专利实施许可权、技术秘密等。例如,上海某集团公司受让上海涂料研究所的涂料技术成果,使用其“上涂牌”及其丰富的研发人力资源和成套设备。 技术转让模式比较传统,也比较成熟,但我们在调查中发现,只有约10%的企业采用了技术受让模式。其原因在于,不够成熟的技术成果,企业不会受让,而比较成熟、有市场前景的技术成果,高校、研究院所倾向于自行实施转化,或成立关联公司进行转化。 如果企业受让高校、科研机构的技术成果是普通实施许可,则可能存在市场竞争激烈、附加值低的风险。例如某医药公司以普通许可方式受让一项新药品成果,投人了几百万元申请药品许可证并组织生产,因市场上同类技术产品过多,难以打开市场局面,每年的销售收入只维持在100万元,无法收回成本,亏损比较严重。 另外,在调研中还发现约20%的企业采用了“技术咨询与服务”的合作模式,在技术创新中获得高校、科研机构的专业知识和技术。这种模式操作比较简单。 技术开发模式 技术开发包括合作开发、委托开发,是目前产学研结合的最主要形式。企业通过与高校和科研机构合作开发、联合攻关或委托高校、科研机构开发新技术、新产品,充分利用高校、科研机构的人力资源和实验设施,攻克技术难关。其特点:一是将高校、科研机构研究开发的优势与企业的市场优势、产品化优势有效结合,实现产学研各方的“资源共享”、“优势互补”;二是开发风险较高,且主要由企业承担;三是所取得技术成果的知识产权比较明晰,一般为双方共有或由研究方享有。

敏捷项目管理模式(第五章)

本书的第1版重点介绍了敏捷流程架构的几个主要项目阶段。然而,在过去5年中,敏捷方法已经开始广泛应用于较大型的项目和组织中,因此构建一个较为全面的敏捷企业架构显得尤为必要。例如,在大型跨国组织中,其项目并非都是敏捷项目,即使都是,某些地区可能使用不同于其他项目的敏捷方法。一个机构地区用Scrum,一个用极限编程(Extreme Programming,XP),而另一个使用功能驱动开发(Feature Drivern Development,FDD),这种情况一点也不稀奇。并且,应该鼓励使用这种多样性的方法!因为很有可能的情况是,在中国的项目可以得到Scrum的良好支持(如培训、辅导等),而澳大利亚的项目得到FDD支持会更好些。 敏捷开发的信条之一是适应不同情况。《相互依赖宣言》的6个原则之一是:通过使用根据具体情况而定的策略、流程和做法来提高效率和可靠性。因此,很难在一个跨国组织中,只使用单一的标准化敏捷方法。然而,使用一个共同的架构,而且能在其中选择各自不同的敏捷方法,对于较大型组织来讲,无疑具有很大的吸引力。

第5章敏捷项目管理模式5.1 敏捷企业架构 敏捷企业总体架构如图5-1所示。投资组合治理层提供一些常见的检查点;项目管理层对各种项目的管理提供指导。项目管理层和迭代管理层不同,其差异可以洞察运行项目、制定发布计划和日常短期迭代管理的不同。最后,区分迭代管理层和技术做法层,有助于把核心技术做法融合到几个项目或者迭代管理方法中去。 投资组合治理 项目管理 迭代代理 技术实践 图5-1 敏捷企业架构 这个结构有利于组织采取混合的敏捷方法,即每层使用不同的敏捷方法,以满足组织的特定需要。该架构倡导底层(技术实践层)具有较大灵活性,上层(项目管理层)灵活性较小。这种结构认同没有哪一种敏捷方法适合所有层次。事实上,组织中使用的所有敏捷方法都是混合型的。例如,一个组织的项目管理层可能采用APM(和部分PMBOK 的组合),迭代管理层用Scrum, 而在技术层选用XP做法。通过汲取几种敏捷方法的优点,公司可以构建高效的混合方法,或者可以为组织的不同部分构建几种不同的组合方法。 5.1.1 投资组合治理层 大公司拥有数以百计(如果不是数以千计)的项目。其中,有的敏捷,有的传统;有的使用这种敏捷方法,有的使用另外一种;有的使用敏捷和传统的混合方法。即使一个组织已经决心向敏捷组织转变,在维期几年的转变期间,将会混合使用各种方法。主管们需要的就是一个通用的架构,可以用来评估所有项目。这个架构涉及主管们所关心的主要问题——投资和风险。主管们想知道项目的价值(及投资回报率)和获取该价值的确定性和不确定性。他们不会真的关心需求文档是否完成了。他们想了解项目进程、投资 57

激光测量技术总结

激光测量技术 第一章 激光原理与技术 1、简并度:同一能级对应的不同的电子运动状态的数目; 简并能级:电子可以有两个或两个以上的不同运动状态具有相同的能级,这样的能级叫 简并能级 2、泵浦方式:光泵浦,电泵浦,化学泵浦,热泵浦 3、激光产生三要素:泵浦,增益介质,谐振腔 阀值条件:光在谐振腔来回往返一次所获得光增益必须大于或者等于所遭受的各种 损耗之和. 4、He-Ne 激光器的三种结构:【主要结构:激光管(放电管,电极,光学谐振腔)+电源+光学元件】 1)内腔式;2)外腔式;3)半内腔式 5、激光器分类:1)工作波段:远红外、红外激光器;可见光激光器;紫外、真空紫外激光器;X 光激光器 2)运转方式:连续激光器;脉冲激光器;超短脉冲激光器 6、激光的基本物理性质:1)激光的方向性。不同类型激光器的方向性差别很大,与增益介质的方向性及均匀性、谐振腔的类型及腔长和激光器的工作状态有关。气体激光器的增益介质有良好的均匀性,且腔长大,方向性 ,最好! 例1:对于直径3mm 腔镜的632.8nmHe-Ne 激光器输出光束,近衍射极限光束发散角为 2)激光的高亮度。 3)单色性。激光的频率受以下条件影响:能级分裂;腔长变化←泵浦、温度、振 动 4)相干性:时间相干性(同地异时):同一光源的光经过不同的路径到达同一位置, 尚能发生干涉,其经过的时间差τc 称为相干时间。相干长度: 例 : He-Ne laser 的线宽和波长比值为10-7求Michelson 干涉仪的最大测量长度是 多少? 解: ,最大测量长度为Lmax=Lc/2=3.164m 。 空间相干性(同时异地):同一时间,由空间不同的点发出的光波的相 干性。 7、相邻两个纵模频率的间隔为 谐振腔的作用:(1)提供正反馈;(2)选择激光的方向性;(3)提高激光的单色性。 例 设He-Ne 激光器腔长L 分别为0.30m 、1.0m,气体折射率n~1,试求纵模频率间隔各为多 少? 8、激光的横模:光场在横向不同的稳定分布,激光模式一般用TEMmnq 表示 原因:激活介质的不均匀性,或谐振腔内插入元件(如布儒斯特窗)破坏了腔的旋转对称性。激光横模形成的主要因素是谐振腔两端反射镜的衍射作用,光束不再是平行光,光强也改变为非均匀的。 λ λν?=?=?=//2c t c L c 1 =?c ντm L c 328.6/2=?=λλrad d 4102/22.1-?≈≈λθnL C 2=?νHz 105.10.1121031.0m,Hz 1053 .012103,m 30.0288288 1?=???=?=?=???=?==?νννL L nL c

激光器的种类及性能参数总结

激光器的种类及性能参数总结 半导体激光器——用半导体材料作为工作物质的一类激光器 中文名称: 半导体激光器 英文名称: semiconductor laser 定义1: 用一定的半导体材料作为工作物质来产生激光的器件。 所属学科: 测绘学(一级学科);测绘仪器(二级学科) 定义2: 以半导体材料为工作物质的激光器。 所属学科: 机械工程(一级学科);光学仪器(二级学科);激光器件和激光设备-激光器名称(三级学科) 定义3: 一种利用半导体材料PN结制造的激光器。 所属学科: 通信科技(一级学科);光纤传输与接入(二级学科) 半导体激光器的常用参数可分为:波长、阈值电流Ith 、工作电流Iop 、垂直发散角θ⊥、水平发散角θ∥、监控电流Im 。 (1)波长:即激光管工作波长,目前可作光电开关用的激光管波长有635nm、650nm、670nm、激光二极管690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。 (2)阈值电流Ith :即激光管开始产生激光振荡的电流,对一般小功率激光管而言,其值约在数十毫安,具有应变多量子阱结构的激光管阈值电流可低至10mA以下。 (3)工作电流Iop :即激光管达到额定输出功率时的驱动电流,此值对于设计调试激光驱动电路较重要。 (4)垂直发散角θ⊥:激光二极管的发光带在垂直PN结方向张开的角度,一般在15?~40?左右。 (5)水平发散角θ∥:激光二极管的发光带在与PN结平行方向所张开的角度,一般在6?~ 10?左右。 (6)监控电流Im :即激光管在额定输出功率时,在PIN管上流过的电流。 工业激光设备上用的半导体激光器一般为1064nm、532nm、808nm,功率从几瓦到几千瓦不等。一般在激光打标机上使用的是1064nm的,而532nm的则是绿激光。 准分子激光器——以准分子为工作物质的一类气体激光器件。 中文名称: 准分子激光器 英文名称: excimer laser 定义:

激光实验报告讲解

激光实验报告 He-Ne 激光器模式分析 一.实验目的与要求 目的:使学生了解激光器模式的形成及特点,加深对其物理概念的理解;通过测 试分析,掌握模式分析的基本方法。对本实验使用的重要分光仪器——共焦球面扫描干涉仪,了解其原理,性能,学会正确使用。 要求:用共焦球面扫描干涉仪测量He-Ne 激光器的相邻纵横模间隔,判别高阶 横模的阶次;观察激光器的频率漂移记跳模现象,了解其影响因素;观察激光器输出的横向光场分布花样,体会谐振腔的调整对它的影响。 二.实验原理 1.激光模式的一般分析 由光学谐振腔理论可以知道,稳定腔的输出频率特性为: L C V mnq η2= [1q (m 2n 1)+++π]cos -1[(1—1 R L )(1—2R L )]1/2 (17) 其中:L —谐振腔长度; R 1、R 2—两球面反射镜的曲率半径; q —纵横序数; m 、n —横模序数; η—腔内介质的折射率。 横模不同(m 、n 不同),对应不同的横向光场分布(垂直于光轴方向),即有不同的光斑花样。但对于复杂的横模,目测则很困难。精确的方法是借助于仪器测量,本实验就是利用共焦扫描干涉仪来分析激光器输出的横模结构。 由(17)式看出,对于同一纵模序数,不同横模之间的频差为: )(12' ':n m L C n m mn ??πηυ?+= cos -1[(1-1R L )(1-2 R L )]1/2 (18) 其中:Δm=m -m ′;Δn=n -n ′。对于相同的横模,不同纵模间的频差为 q L C q q ?ηυ?2':= 其中:Δq=q -q ′,相邻两纵模的频差为

L C q ηυ?2= (19) 由(18)、(19)式看出,稳定球面腔有如图2—1的频谱。 (18)式除以(19)式得 cos )(1'':n m n m mn q ??πν??+=-1[(1-1R L )(1-2 R L )]1/2 (20) 设:q n m mn υ?υ??'':= ; S= π 1 cos -1[(1-)]1)(21R L R L -1/2 Δ表示不同的两横模(比如υ00与υ 10)之间的频差与相邻两纵模之间的频差之 比,于是(20)式可简写作: S n m ? = ?+?)( (21) 只要我们能测出Δ,并通过产品说明书了解到L 、R 1、R 2(这些数据生产厂家常给出),那么就可以由(21)式求出(Δm +Δn )。如果我们选取m=n=0作为基准,那么便可以判断出横模序数m 、n 。例如,我们通过测量和计算求得(Δm +Δn )=2,那么,激光器可能工作于υ00、υ10、υ01、υ11、υ20、υ02。 2. 共焦球面扫描干涉仪的基本工作原理 共焦球面扫描干涉仪由两块镀有高反射率的凹面镜构成,如图2—2。反射镜的曲率半径R 1=R 2=L 。 图 2-2

液相色谱与质谱联用技术的各种模式探索

液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)的各种模式探索摘要:为了了解LC-MS的主要构造和基本原理,学习LC-MS的基本操作方法,以及掌握LC-MS的六种操作模式的特点及应用。通过邻苯二甲酸酯的液相色谱-质谱联用技术的各种模式探索的方法,以及实验条件的控制。根据质谱图可以知道很多物质的信息。液相色谱-质谱联用技术具有分辨率高、质量范围广、扫描快和灵敏度高的优点。 关键词:LC-MS 模式探索质谱图 Abstract To learn the basic principles and the main structure of LC-MS and study the basic operation of LC-MS methods,master features and application to six LC-MS mode of operation. By liquid chromatography - mass spectrometry techniques to explore various modes of approach, as well as controlling the experimental conditions. According spectrum can know a lot of information material. Liquid chromatography - mass spectrometry technology has high resolution, wide mass range, high sensitivity and fast scanning advantages. Keywords:LC-MS Mode Exploration Spectrum 近年来,随着工业生产和塑料制品的广泛使用,邻苯二甲酸酯不断进入环境,普遍存在于土壤、底泥、大气、水体和生物体等环境样品中,成为环境中无所不在的污染物。而邻苯二甲酸酯类具有较弱的环境雌激素成分,具有影响生物体内分泌和导致癌细胞增殖的作用。环境内分泌干扰物是指能改变机体内分泌功能,并对机体、后代

激光原理与激光技术习题答案

激光原理与激光技术习题答案 习题一 (1)为使氦氖激光器的相干长度达到1m ,它的单色性 /应为多大? 解: 1010 1032861000 106328--?=?=λ=λ λ?=.L R c (2) =5000?的光子单色性 /=10-7 ,求此光子的位置不确定量x 解: λ =h p λ?λ =?2h p h p x =?? m R p h x 510 1050007 10 2=?=λ=λ ?λ=?=?-- (3)CO 2激光器的腔长L=100cm ,反射镜直径D=1.5cm ,两镜的光强反射系数分别为r 1=,r 2=。求由衍射损耗及输出损耗分别引起的、c 、Q 、c (设n=1) 解: 衍射损耗: 1880107501106102 262.) .(.a L =???=λ=δ-- s ..c L c 881075110318801-?=??=δ=τ 6 86 8 10113107511061010314322?=??????=πντ=--....Q c MHz .Hz ...c c 19101910 75114321216 8 =?=???=πτ= ν?- 输出损耗: 119080985050212 1.)..ln(.r r ln =??-=-=δ s ..c L c 8 81078210 311901-?=??=δ=τ 6 86810 964107821061010314322?=??????=πντ=--....Q c MHz .Hz ...c c 7510751078214321216 8 =?=???=πτ= ν?- (4)有一个谐振腔,腔长L=1m ,两个反射镜中,一个全反,一个半反,半反镜反射系数r=,求在1500MHz 的范围内所包含的纵模个数,及每个纵模的线宽(不考虑其它损耗) 解: MHz Hz .L c q 15010511 2103288=?=??==ν? 11]11501500 []1[=+=+ν?ν?=?q q 005.02 01 .02=== T δ s c L c 781067.610 3005.01 -?=??== δτ MHz c c 24.010 67.614.321 217 =???= = -πτν? (5) 某固体激光器的腔长为45cm ,介质长30cm ,折射率n=,设此腔总的单程损耗率,求此激光器的无源腔本征纵模的模式线宽。

关于激光的简介讲解

关于激光的简介 前言: 激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。它的亮度为太阳光的100亿倍。它的原理早在 1916 年已被著名的美国物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1960 年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的出现。激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。该项目在华中科技大学武汉光电国家实验室和武汉东湖中国光谷得到充分体现,也在军事上起到重大作用。 一.什么是激光: 激光——人类创造的神奇之光 激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。 激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。它的原理早在 1916 年已被著名的物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1958 年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的出现。激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。 激光的产生原理:受激辐射基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出的一套全新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”,一段激活物质就是一个激光放大器。 二.激光的特点: (1)定向发光 普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。 (2)亮度极高

激光原理及技术课程标准

《激光原理及技术》课程标准 适用专业:光电信息科学与工程专业 所属教研室(系):光电信息教研室 课程名称:激光原理及技术(Principles and Techniques of Laser) 课程类型:专业核心课程 学时学分:32学时(学分) 一、课程概述 (一)课程性质 《激光原理及技术》是光电信息科学与工程专业的一门专业核心课程。本课程的目的在于介绍激光的基本理论知识和掌握激光器的使用技术。 通过《激光原理及技术》课程的教学,使学生了解和掌握激光器的基本结构、工作原理和基本操控技术,培养学生分析解决激光原理问题的能力。激光原理及应用的预修课程为高等数学、线性代数、数学物理方法和大学物理等基础课程,激光原理为后继课的学习和专业训练提供必要的准备,是高等学校光学工程类和光电信息类各专业学生的一门重要的必需专业课程。我校光电信息科学与工程专业的人才培养目标是要求本专业毕业生在光电信息科学与工程领域方向上具有宽厚的理论基础、扎实的专业基础知识、熟练的实验技能,并具有综合运用专业理论技术分析解决工程问题的基本能力。激光是本专业中应用最为基本、最普遍的工具之一,例如在光纤通信、光存储、激光切割、激光雷达等方面都起着至关重要的作用,为了培养出符合社会需求的应用型人才,就必须要学生掌握激光的基本知识和操作技能。特别强调物理概念的深入理解,为今后从事光电子方向和相关专业的教学和科研打下扎实的理论基础。该课程共分五章,包括激光的基本原理,开放式光腔和高斯光束,激光介质的增益线形和增益系数,激光器稳态振荡特性,激光器和技术。 本课程应先修《大学物理(电磁学、光学部分)》、《高等数学》、《线性代数》、《数学物理方法》等课程,同时它又是《半导体物理与器件》、《光电子技术》、《光电探测和信号处理》和《光电成像原理与技术》等课程的基础。 (二)基本原则 本课程主要围绕着提高学生知识、技能和思维等方面能力为目标,遵循“掌握原理”、“了解技术”的原则。“掌握原理”是指教学内容要符合物理学专业的培养目标的需要和满足物理学专业学生能力发展的需求。“了解技术”是指教学内容既要保持本课程在以后工作中的应用性和实践性,又要“重难点突出”,让学生了解激光器的广泛应用和使用中常用的技术。 (三)设计思路。 1.教学改革基本思路 本课程依据光电信息科学与工程专业人才培养的目标和规格,在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面突出以学生为主体、教师为主导的思想,以提高学生理性思维能力、逻辑推理能力和实际应用能力为主要目标,把知识与技能,

四川大学光电子学与激光技术期末复习资料

四川大学光电子学与激光技术期末复习资料 光电子学是以光频波段电磁波的电子学效应基本理论和应用原理为研究对象,并由近代光学与电子学相互交叉与渗透而形成的一门新兴学科。 光电子技术——研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术特点:1、角分辨率高2、距离分辨率高3、频带宽,通信容量大4、光谱分辨率高5、非线性光学效应强21世纪光电子技术发展?以智能化超高速计算机系统和全光网为代表的超高速、超大容量信息处理和传输将成为未来信息科学发展的两个重大方向 微电子技术受分布电容影响,难以突破纳秒的门槛,在实现超高速、超大容量、超低功耗的集成系统方面遇到了根本的困难 21世纪的信息化社会依赖光电子技术 什么叫光辐射?以电磁波形式或粒子(光子)形式传播的能量,它们可以用光学元件反射、成像或色散,这种能量及其传播过程称为光辐射。 在辐射度单位体系中,基本量是辐通量或者辐射能,它是只与辐射客体有关的量。其基本单位是瓦特(W)或者焦耳(J)。辐射度学适用于整个电磁波段。 光度单位体系,是一套反映视觉亮暗特性的光辐射计量单位,被选作基本量的不是光通量而是发光强度,其基本单位是坎德拉。光度学只适用于可见光波段。 任何0K以上温度的物体都会发射各种波长的电磁波,这种由于物体中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。热辐射具有连续的辐射谱,波长自远红外区到紫外区,并且辐射能按波长的分布主要决定于物体的温度。 在同样的温度下,各种不同物体对相同波长的单色辐射出射度与单色吸收比之比值都相等,并等于该温度下黑体对同一波长的单色辐射出射度。基尔霍夫辐射定律 为了表示一个热辐射光源所发出光的光色性质,常用到色温度这个量,单位为K。色温度是指在规定两波长处具有与热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度。 如果将光也看做粒子(一种特殊的粒子)——我们称之为光量子,则光辐射场与物质相互作用,就产生粒子的跃迁过程,包括自发辐射、受激吸收与受激辐射三种类型的跃迁。爱因斯坦关系 由于各种因素影响,自发辐射并非单色的,而是分布在中心频率 0附近一个有限的频率范围内,这一现象称为光谱线展宽。 在热平衡状态下,处于高能级的粒子数总是小于处于低能级的粒子数,因此入射光强总是不断的减少。为使入射光得以放大,必须激活入射介质,使其高能级的粒子数多于处于低能级的粒子数,即实现粒子数反转。 必要条件 粒子数反转分布、减少振荡模式数(得到方向性很好、单色性很好) 充分条件 阈值条件、稳定振荡条件 光在介质中的放大增益能超过谐振腔内能量损失(吸收、反射、散射等)的总和时,光波才能真正被放大,从而在腔内振荡起来,激光器必须满足这个条件才能“起振”,我们就称这个条件为激光振荡的阈值条件。当入射光强度足够弱时,增益系数与光强无关,是一个常量;而当入射光强增加到一定程度时,增益系数将随光强的增大而减小,这种增益系数

激光小结整理讲解

第一章 主要内容:1.光的波粒二象性。2. 原子的能级和辐射跃迁。3. 光的受激辐射。4. 光谱线宽度5. 激光形成的条件。 1.光的偏振特性:激光器的输出多为线偏振光,而普通光源发出的光基本上是自然偏振光。 2.真空中光速、频率和波长之间的关系: 3.平面波的行波方程: 4.光子的能量公式: ,光子能量公式在研究激光的激发时是经常用到的。 5.表征电子运动状态的四个量子数:主量子数、辅量子数、磁量子数、自旋量子数。 6.波尔兹曼定律(统计规律): 7.辐射跃迁与非辐射跃迁的主要区别:辐射跃迁伴随光子的发射或吸收,遵守跃迁选择定则;而非辐射跃迁并不伴随光子的发射和吸收,不遵守跃迁选择定则。 8.普朗克黑体辐射的单色辐射能量密度公式: 9.自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系: 10.受激辐射光功率体密度与自发辐射光功率体密度比: 11.多普勒效应引起的频率改变: 12.自然增宽 、碰撞增宽、多普勒增宽之间的关系:①综合增宽是均匀增宽和非均匀增宽的迭加。②均匀增宽包括自然增宽和碰撞增宽,其线型函数为洛伦兹函数。③非均匀增宽主要是多普勒增宽,其线型函数为高斯函数。④气体激光器中自然增宽要远小于碰撞增宽和多普勒增宽。固体激光器中均匀增宽主要是自然增宽。 13.工作介质中光强衰减公式: 14.工作介质中光强增益公式: 15.产生激光必须具备的三个条件:工作物质、激励源、谐振腔。 第二章 主要内容:1. 激光器的主要组成部分——光学谐振腔及其稳定性。2. 激光器工作过程的数学模型——速率方程。 (1)粒子数密度反转条件(2)均匀介质中的增益系数和增益饱和(3)非均匀介质中的增 ν λ0=c () t i U U ωex p ~=h ν =εkT E i i i e g n -∝1 1833-? =kT h νe c h νπρνdt n B dt n B dt n A νν1 12221221ρρ=+νν νh ν c A B A t n h νB t n h νt q t q ρπρρ3321212122128)()()(==??=自激)(0 11ν c υc υν-+=Az e I z I -=)0()(Gz e I z I )0()(=

激光技术与应用复习重点(名词解释)

激光技术与应用 一、名词解释 20′(4×5′) 1.驰豫振荡 一般固体脉冲激光器所输出的并不是一个平滑的光脉冲,而是一群宽度只有微秒量级的短脉冲序列,即所谓“尖峰”序列。激励越强,则短脉冲之间的时间间隔 越小。这种现象称为激光器驰豫振荡。 产生驰豫振荡的主要原因是:当激光器的工作物质被泵浦,上能级的反转粒子数超过阈值条件时,即产生激光振荡,腔内光子数密度增加,并发射激光。随着激 光的发射,上能级粒子数大量被消耗,导致反转粒子数降低,当低于阈值时,激光 振荡就停止。这时,由于泵浦光的继续抽运,上能级反转粒子数重新积累,当超过 阈值时,又产生第二个脉冲,如此不断重复上述过程,直到泵浦停止才结束。 2.模式竞争 在均匀加宽激光介质中,通过增益饱和效应,某一模式逐渐把其他的模式振荡抑制下去,最后只剩下一个纵模振荡的现象,叫做模式竞争。竞争的结果通常是最 靠近中心频率ν0的一个纵模取胜,形成稳定的激光振荡,其他纵模都被抑制而熄灭。 因此,理想情况下,均匀加宽稳态激光器的输出模式是单纵模,单纵模的频率总是 位于谱线中心频率附近。 3.同步泵浦锁模 同步泵浦锁模激光器采用一台主动锁模激光器的脉冲序列去泵浦另一台激光器,通过调制腔内增益的方法获得锁模,这种方式就是同步泵浦锁模。 4.频率复现性 把在不同地点、时间、环境下稳定频率的偏差量与它们的平均频率的比值称之为频率的复现性,表示为 Rν=δν(τ)ν 式中,ν 为被测激光器系列的平均频率或同一台激光器的标准频率(或原始工作频率),δν为频率的偏差量。 5.锁模振荡 未经锁模的自由运转激光器的输出一般包括若干个超过阈值的纵模,这些模的振幅及相位都不固定,激光输出随时间的变化是它们无规则的叠加结果,是一种时间平均的统计值。如果采用适当的措施使这些各自独立的纵模在时间上同步,即把 它们的相位相互关联起来,使之有一确定的关系(φq+1?φq=常数),那么就会出现一种与上述情况有质的区别而有趣的现象:激光器输出的将是脉宽极窄、峰值功率很高的光脉冲。这就是说,该激光器各模的相位已按照φq+1?φq=常数的关系被锁定,这种激光器叫做锁模激光器,相应的技术称为“锁模技术”。

激光显示技术讲解

激光显示技术 汇报人:张志清 学院:物理与信息工程学院 学号:110800611

摘要: 随着社会的进步,人们对图像显示方面的需要飞速发展。由于激光自身具有亮度高、单一波长等特有性质,与其它显示方式相比较,激光显示技术(LDT) 受到人们更多的关注。该技术以其色域宽广、亮度高、饱和度高以及可以更真实再现自然界多姿多彩的颜色世界等优点在第二代显示技术革命中成为人们研究的热点。自从1965年美国ZENITH 无线电公司研制出了第一台激 光彩色显示器(该系统光源为Kr2Ar 激光器,调制和扫描采用声光扫描器,图像分辨力可达340 l)以来,激光显示技术已经发展了几十年。早期的激光显示应用氦氖激光器致使光束能量利用率非常低,加上庞大的水冷系统,体积非常笨重,各国的激光电视都停留在试验阶段,无法实用化真正投入市场。近些年随着固态激光器的发展,相继发明了各种颜色、能量达到瓦级、体积小巧的固态二极管泵浦激光器(Diode Pumped La2ser) ,激光显示技术得以迅速发展。在国际上,美国、德国、韩国等国家相继开展了激光显示的研究。在国内,我们应用红、绿、蓝三色固体激光器,根据三基色原理,已经制造出国内第一台激光显示样机。下面将针对什么是激光技术,它的分类、显示原理,及其优于其他显示技术的方面,还有国内外这这个领域上的发展历史极其未来发展趋势进行介绍。

目录 1.摘要 (1) 2.激光显示技术及其工作原理 (3) 3.激光显示技术的分类 (4) 4.激光显示关键技术 (6) 5.激光显示的优势 (7) 6.激光显示技术的发展历程 (10) 7.激光显示技术发展现状 (12) 8.激光显示发展趋势 (14) 9.总结 (14)

激光技术 答案讲解

考试时间:12月17日 19:00—21:00 考试地点:思源楼411,412, 座位安排:学号03211138-05231022在411教室,05231144—06292044在412教室 第一章作业(激光技术--蓝信鉅,66页)答案 2.在电光调制器中,为了得到线性调制,在调制器中插入一个1/4波片,(1)它的轴向应如何设置为佳? (2)若旋转1/4波片,它所提供的直流偏置有何变化? 答:(1). 其快、慢轴与晶体主轴x 轴成450角(即快、慢轴分别与x’、y’轴平行)。此时,它所提供 的直流偏置相当于在电光晶体上附加了一个V 1/4的固定偏压(E x’和E y’的附加位相差为900);使得调制器在透过率T=50%的工作点上。 (2). 若旋转1/4波片,会导致E x’和E y’的附加位相差不再是900;因而它所提供的直流偏置也 不再是V 1/4。当然调制器的工作点也偏离了透过率T=50%的位置。 3.为了降低电光调制器的半波电压,采用4块z 切割的KDP 晶体连接(光路串联、电路并联)成纵向串联式结构。试问:(1)为了使4块晶体的电光效应逐块叠加,各晶体的x 和y 轴取向应如何? (2) 若λ=0.628μm ,n 。=1.51,γ63=23.6×10—12m /V ,计算其半波电压,并与单块晶体调制器比较之。 解:(1) 为了使晶体对入射的偏振光的两个分量的相位延迟皆有相同的符号,则把晶体x 和y 轴逐块旋转90安置,z 轴方向一致(如下图), (2).四块晶体叠加后,每块晶体的电压为: v 966106.2351.1210628.0412n 41V 41V 123-663302' 2=?????=?==-γλλλ 而单块晶体得半波电压为: v 3864106.2351.1210628.02n V 123-6 63302 =????==-γλλ 与前者相差4倍。 4.试设计一种实验装置,如何检验出入射光的偏振态(线偏光、椭圆偏光和自然光),并指出是根据什么现象? 如果一个纵向电光调制器没有起偏器,入射的自然光能否得到光强调制?为什么? 解:(1)实验装置:偏振片和白色屏幕。 a. 在光路上放置偏振片和白色屏幕,转动偏振片一周,假如有两次消光现象,则为线偏振光。 b. 在光路上放置偏振片和白色屏幕,转动偏振片一周,假如光强有两次强弱变化(但无消光现象发生);则为椭圆偏振光。 c. 在光路上放置偏振片和白色屏幕,转动偏振片一周,假如光强没有变化;则为自然光(或圆偏振光)。区分二者也不难,只需在偏振片前放置一个四分之一波片(可使圆偏振光变为线偏振光, 可出现a 的现象)即可。(这里自然光却不能变成线偏振光) (2)自然光得不到调制。原因是自然光没有固定的偏振方向,当它通过电光晶体后没有固定的位相差; 因而不能进行调制。 x y z x y z x y z x y z

第五章 电子商务组织与管理

第五章电子商务组织与管理 1.电子商务下企业组织的变迁 答:实体企业(功能化.科层化.集中化.规模化)→虚拟企业(资源分散化.联系信息化.动态联盟.并行分布作业)→企业电子商务(技术基础.组织创新.动态团队.企业文化)→电子商务企业(中介服务. 有偿服务.电子经纪) 2.电子商务虚拟企业的基本要素 答:电子商务虚拟企业的基本要素是人,目标和连接。人是虚拟企业的基本存在要素;目标是凝聚虚拟企业的向心力;连接是一个纵横交错的网络。 3.CRM的要点 答:客户关系管理(CRM)作为完整的企业信息化解决方案,帮助解决以客户为中心的经营管理问题,使企业准确把握和快速响应客户的个性化需求,并让客户满意、忠诚,以保留客户,扩大市场。 4.SCM的要点 答:供应链管理(SCM)就是指对整个供应链系统进行计划、协调、操作、控制和优化的各种活动和过程,目标是使供应链上的各个主体形成极具竞争力的战略联盟,并使供应链运行的总成本最小或收益最大。 5 .ERP的要点 答:ERP系统是将企业的物流、资金流和信息流进行全面一体化管理的管理信息系统,一般包括生产控制、物流管理、财务管理、人力

资源管理等通用模块。 6 .BPR的要点 答:BPR就是流程重组,其目的是要对企业的业务流程进行彻底的变革,建立高效的运作机制,从而使企业在激烈的市场竞争中,缩短产品生命周期,降低成本,提高客户的响应度,使客户满意。7.企业组织与管理如何适应电子商务发展的需要 ?答:传统企业进行EC建设增加网络经营,并且设立电子商务运营团队,把电子商务运营放在公司重要的位置,在销售网站增加团购功能。 第六章电子商务链分析 1、说明电子商务链的框架? 答: 2、电子商务活动的模式有哪些,如何界定?

技术创新模式选择

技术创新模式选择 【摘要】:在知识经济愈来盛行的今天,技术创新的关键作用日益突出。文章探讨了技术创新的模式及其特点,在此基础上,提出了不同机构和我国现阶段可采用的技术创新模式。根据创新源和创新体的关系不同,技术创新有自主型创新、合作型创新和转移型创新三种基本模式,并阐述了影响技术创新模式选择的因素,即战略行动、技术演进、组织环境和产业环境,最后还分析了工业和农业技术,一般和高新技术创新模式选择。 【关键词】:技术创新;模式选择;影响因素;工业和农业技术;一般和高新技术 技术创新是一个从产生新产品或新工艺的设想到市场应用的完整过程,它包括新设想的产生、研究、开发、商业化生产到扩散这样一系列活动,本质上是一个科技、经济一体化过程。在知识经济愈来盛行的今天,如何有效的进行企业技术创新模式的选择,使技术创新真正成为企业发展的原动力,具有十分重要的现实意义。 1.技术创新模式及其特点 我们将产生新技术的单位和个人称之为技术创新源,将实施技术创新的单位称之为技术创新体,那么,技术创新源和技术创新体之间存在着合一、联合、分离三种关系。根据创新源和创新体的关系不同,技术创新有三种基本模式。 a)自主型技术创新模式 自主型技术创新模式是技术创新源和技术创新体合一的创新模式,它包括企业自主创新和学术机构自主创新两种模式。企业自主创新是企业通过自己的力量,来进行科学研究并取得研究成果后,投入到生产体系中,实现技术创新。学术机构自主创新是学校或科研机构将基础研究和应用研究所得到的科技成果进行技术开发、实验设计并投入运行。 b)合作型技术创新模式 合作型技术创新模式是技术创新源和技术创新体联合开展技术创新活动的创新模式,它包括产学研结合和企业与企业的联合创新这两种具体创新模式。产学研结合创新是企业与高等院校或科研机构联合,进行科学研究、技术开发和产品研究,将开发后技术和产品投入到市场中。企业与企业的联合创新是企业与企业之间为了缩短生产时间而进行的联合创新。 c)转移型技术创新模式

激光原理与激光技术思考题及习题集与解答

《激光原理与激光技术》习题解答参考 钟先琼 成都信息工程学院光电技术系 2008年6月

第一章 一、填空题 1、处于同一光子态的光子数同态光子数、同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数。 2、自发辐射跃迁、受激吸收跃迁、受激辐射跃迁 ,自发辐射跃迁,受激吸收跃迁和受激辐射跃迁。 3、高的单色性、高的方向性、高的相干性、高的亮度;高的光子简并度。 3、玻色-爱因斯坦,没有。 4、选择模式和实现光的正反馈。 5、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 泵浦激励热平衡集居数反转状态 6、吸收 7、难 二、判断题 1、× 2、× 3、√ 4、× 5、× 6、× 7、× 8、× 9、√ 10、√ 三、名词解释

1、处于同一光子态内的光子数,与之等效的含义还有:同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数。 2、若21f f =时,满足:12n n >;21f f ≠时,满足: 12 11 2>f n f n ,此时称为满足集居数反转状态,是实现光放大的条件。 3、测不准关系表明:微观粒子的坐标和动量不能同时确定,在三维运动情况下,测不准关系为 3h P P P z y x z y x ≈??????,故在六维相空间中,一个光子态占 有的相空间体积为3h P P P z y x z y x ≈??????,上述相空间体积元称为相格。

第二章 一、填空题 1、几何偏折损耗、衍射损耗、腔镜反射不完全引起的损耗、材料非激活吸收、散射、腔内插入物引起的损耗。几何偏折损耗、衍射损耗,选择,腔镜反射不完全引起的损耗、材料非激活吸收、散射、腔内插入物引起的损耗,非选择 2、平均单程损耗因子、光子在腔内的平均寿命、无源腔的Q值 3、稳定腔、非稳腔、临界腔。非稳腔,非稳腔。临界、临界、临界。对称共焦。 4、双凸腔和平凸腔,平凹腔、双凹腔和凹凸腔。 5、衍射 6、稳定 二、判断题 1、× 2、× 3、× 4、√ 5、× 三、名词解释 1、在腔内经过一次往返传播能再现自身场分布的稳态场分布称为自再现模。

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