Рис. 1.1. Схема лабораторной установки
Уровень когерентной мощности, поступающей на вход оптического усилителя, может регулироваться нескольким способами. Перемещение внутрирезонаторной клиновидной диафрагмы или внерезонаторного электромеханического модулятора с клиновидными прорезями обеспечивает плавную регулировку входной мощности Рвх. Различные комбинации подвижных ослабляющих фильтров Ф1, Ф2, Ф3 осуществляют ступенчатую регулировку Рвх. Мощности когерентного излучения на входе Рвх и на выходе Рус усилителя контролируются одним и тем же приемником – РТЭ-2.
При нулевом токе Iус оптическое усиление отсутствует, показатель усиления κус = 0, а коэффициент усиления G1 = 1. Потерями на отражение и поглощение входного излучения в окнах Брюстера усилителя, которые не превышают 2 – 3 %, можно пренебречь. Тогда допустимо утверждать, что при Iус = 0 выполняется условие Рус = Рвх и для разнесенного во времени контроля мощности входного и выходного сигналов оптического усилителя является допустимым использование единого фотоприемника РТЭ-2. Выход РТЭ-2 соединен с цифровым вольтметром ЦВ-2. Тепловая инерционность используемых РТЭ составляет 10 с, что накладывает требование на длительность выдержек при проведении измерений: они не должны быть менее 15 с.
При проведении экспериментов измерения входной Рвх и выходной Рус мощностей усилителя производятся в разные моменты времени, которым соответствуют отличающиеся уровни мощности излучения лазера Р'л и Р"л. Уменьшить влияние тепловой нестабильности мощности излучения лазера на результаты измерений оптических сигналов и дальнейшего расчета показателя усиления исследуемой активной среды можно путем перехода к относительным значениям входной Рвх /Р'л и выходной Рус / Р"л мощностей усилителя. С учетом такой нормировки (1.2) преобразуется к виду
(1.3)
где Р'л, Р"л – текущие значения мощности излучения лазера, измеренные в моменты регистрации Рвх и Рус соответственно; L – протяженность активной среды СО2-усилителя, равная 0,33 м.
При стабильной генерации, когда Р'л = Р"л, (1.3) преобразуется в (1.2).
Внимание! Установка включается только с разрешения преподавателя.
Категорически запрещается снимать защитные кожухи и крышки.
1. Включить цифровые вольтметры и самопишущий прибор.
2. Включить водяное охлаждение лазера и усилителя, установив расход воды, соответствующий 100 делениям по контрольному устройству. В процессе работы расход воды поддерживать неизменным.
3. Включить тумблер “Сеть” на блоке питания лазера. Регулируя выходное напряжение блока с помощью автотрансформатора ЛАТР1, возбудить разряд в СО2-лазере и установить ток Iл = 10 мА. С помощью самопишущего прибора зарегистрировать зависимость Рл = f (t) в течение 20 мин. Скорость движения ленты самопишущего прибора 180 мм/ч.
Внимание! При выполнении пп. 4 и 5 синхронно с каждым измерением Рвх или Рус регистрировать соответствующие им уровни Р'л и Р"л.
4. При Iус = 0 с помощью ослабителей установить Рвх = 0,25Рвх max. Синхронно зарегистрировать установленное значение Рвх и уровень Р'л.
Возбудить разряд в усилителе и исследовать зависимость Рус = f (Iус) в диапазоне от 20 мА до тока обрыва разряда в усилителе.
Повторить измерения при Рвх = 0,75Рвх max.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.