Pulslaser
| Вы вошли как Гость | Вход | Выход | Группа "Гости"| RSS
Общая информация
Азотный лазер

Азотный лазер


Ионный лазер

Ионный лазер


Лазер на углекислом газе

CO2- лазер 


Лазер на парах металлов

Лазер на парах металлов


Лазер на красителе

Лазер на красителе


Твердотельный лазер

Твердотельный лазер



Разное


Вход на сайт
Статистика
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Измерение длины волны



луч лазера



























Определение длины волны, т.е. цвета лазерного луча, является одним из важнейших измерений в лазерной технике. На профессиональном уровне длину волны определяют спектральными аппаратами. Эти приборы имеют не слишком большое разрешение и чаще всего используют дифракционную решетку или же дисперсионную призму. Для получения высокого и максимально возможного разрешения применяют оптические резонаторы, к примеру, резонатор фабри-Перо. Также возможно чисто электронное измерение частоты света методом параметрической флуоресценции при использовании частотомера. Для любителя лазеростроения при измерениях речь может идти, прежде всего, об использовании решетки или призмы.



Дифракционная решетка

Действительно простой представляется методика измерения длины волны с помощью дифракционной решетки, т.к. в этом случае нужно лишь провести геометрические замеры и подставить полученные данные в простую формулу, по которой и вычисляется длина волны.


Дифракционная решетка































Как для прозрачной, так и для отражательной дифракционной решетки при падении лучей под прямым углом к плоскости решетки справедлива простая формула:

формулагде - угол отклонения луча

- длина волны

m - порядок отклонения

g - постоянная решетки:



По показанной на рисунке выше методике, зная постоянную решетки, и первом порядке отклонения луча длину волны луча можно определить по формуле:

формула





Эту формулу можно переписать в виде:

формулаЗдесь l - расстояние от решетки до экрана, а d -расстояние между центральным лучом и первым отраженным пятном света.





Если постоянная решетки g неизвестна, ее можно определить, используя луч известной длины волны, например, луч He-Ne лазера. Дешевые дифракционные решетки в виде пленки можно приобрести в некоторых фирмах. Однако подойдет и обычный CD-диск.

Для CD-дисков фирмы Maxim постоянная решетки равна 1576 нм, т.е. 635 линий на один миллиметр при измерениях лучом He-Ne лазера. Контрольное измерение зеленым лучом ИАГ-лазера (удвоение по частоте) дало значение 542 нм. Действительное значение при использовании зеленого лазера равно 532 нм. Как видно, эта методика измерения не точная, но для получения оценочных значений вполне подходит. Для точности измерений важно, чтобы луч падал точно перпендикулярно к плоскости решетки и экрана, т.е. не отклоненный отраженный луч (нулевой порядок) должен точно проходить через отверстие экрана.



Дисперсионная призма



Законы преломления луча в призме, к сожалению, не так просты как в случае использования дифракционной решетки. Правда, есть так называемая формула дисперсии, однако требуемые коэффициенты зависят, конечно же, от сорта стекла. Если известен материал, из которого изготовлена призма (к примеру, стекло марки BK7 или SF4), требуемые коэффициенты можно узнать из каталога производителя стекла. Однако часто требуется провести калибровку призмы с помощью нескольких лучей известной длины волны. Призма хорошо подходит для быстрого анализа лазерного луча. С первого взгляда видно, генерирует ли лазер (к примеру, аргоновый лазер) несколько линий. Преимущество призмы в ее светосиле, т.к. луч не разделяется на несколько порядков, как это имеет место при использовании дифракционной решетки.



призма











Соотношение углов при прохождении луча через призму соответствует формуле:

формула





Угол отклонения луча d определяется углом e2, который зависит от показателя преломления стекла призмы и вычисляется по несколько длинной формуле:


формула











В случае симметричного прохождения луча в призме, т.е. когда e2 = - e1 (минимальное отклонение), формула упрощается:

формула







В таблице ниже приводятся параметры двух призм, изготовленных из разных сортов стекол. Призмы на 45°, выполненные из стекла марки ,,кронгласс,, можно демонтировать с полевого перископа.



таблица