Wykonał Dawid Żaczek

Szymon Żaczek

Gr.2

Data wykonania ćwiczenia:15.06.2014r.

OPTOELEKTRONIKA – LABORATORIUM

Ćwiczenie 4

Badanie parametrów charakteryzujących wiązkę laserową (gaussowską)

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest pomiar parametrów wiązki laserowej poprzez pomiar średnicy wiązki w trzech przekrojach odległych o z, z+Δz i z-Δz od płaszczyzny przewężenia z=0.

Schemat pomiarowy:

Rys 1. Schemat układu pomiarowego.

Wykresy:

Rys 2. Charakterystyka natężenia wiązki laserowej w odległości „z” od lasera.

Rys 3. Charakterystyka natężenia wiązki laserowej w odległości „z-Δz” od lasera.

Rys 4. Charakterystyka natężenia wiązki laserowej w odległości „z+Δz” od lasera.

Wyznaczanie średnicy wiązki laserowej dla każdego profilu:

2w_z - średnica wiązki laserowej w płaszczyźnie odległej o „z” od przewężenia

∆z - odległość od płaszczyzny wyjściowej

dla odległości „z+Δz”:

2w_z= 2,4 – (-4,4)= 6,8 [mm]

dla odległości „ z”:

2w_z= 1,8 – 2,6)= 4,4 [mm]

dla odległości „z-Δz”:

2w_z= 0,85 – (-0,85)= 1,7 [mm]

Obliczanie kąta rozbieżności wiązki laserowej:

W celu obliczenia kąta rozbieżności wiązki laserowej należy wykorzystać zależność:

;

Gdzie:

Δz=8,5 [cm]= 8,5⋅10^-2 [m]

2w_z=4,4 [mm]= 4,4 ⋅10^-3 [m]

2w_z+=6,8 [mm]= 6,8 ⋅10^-3 [m]

2w_z-=1,7 [mm]= 1,7 ⋅10^-3 [m]

Obliczanie średnicy przewężenia:

λ= 532 [nm]

Θ=0,026 [rad]

Obliczanie odległości płaszczyzny przewężenia od płaszczyzny wyjściowej:

Obliczanie parametru konfokalnego:

Obliczanie parametru krzywizny czoła fali:

Wnioski i spostrzeżenia:

Parametr krzywizny czoła fali wychodzi ujemny, stąd przy obliczaniu wzór funkcji został objęty wartością bezwzględną. Wykonane obliczenia utwierdziły nas w tym, że wiązka lasera jest wiązką gaussowską. Średnica wiązki rośnie wraz z odległością od płaszczyzny.