Практические занятия и курсовое проектирование по дисциплине "Квантовые и оптоэлектронные приборы и устройства"

ВВЕДЕНИЕ

          Настоящее учебное пособие предназначается для использования при проведении практических занятий и курсового проектирования по дисциплине "Квантовые и оптоэлектронные приборы и устройства". Пособие не претендует на достаточную полноту изложенного в нем материала, который может восприниматься как материал для начального ознакомления с лазерами и их применения. Так, например, целиком опущены вопросы, касающиеся теории, принципа действия и физических процессов, протекающих в различных типах лазеров. Перечисленные вопросы должны изучаться по специальной литературе, список которой приведен в конце пособия. При изучении и проработке конструкторско-технологических вопросов, помимо специальной литературы, существенную помощь может оказать ранее изданное учебное пособие [1]. Основное внимание в настоящем пособии уделено расчетам мощности или энергии, необходимой для решения конкретной задачи при использовании лазера, определению характеристик активных сред и оптических резонаторов, расчету геометрических, энергетических, электрических и оптических параметров лазеров и их схем включения. Изложение материала в достаточной мере последовательное, что облегчает выполнение расчетной части курсовой работы.

          Часть расчетов автоматизирована и проводится по заранее разработанным программам в дисплейном классе кафедры. Программы допускают варьирование исходных данных в широких пределах, открывая возможность осуществления машинного эксперимента в ходе курсового проектирования с целью анализа и оптимизации принимаемых решений и результатов расчета.

1. СТРУКТУРА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

          Выполнение курсовой работы производится по индивидуальному заданию, включающему в себя указания на тип или область применения проектируемого источника оптического излучения, исходные данные для расчета, требования к структуре пояснительной записки и графической части работы, а также список рекомендованной литературы. В задании проставляются сроки контрольных проверок и сдачи оформленного курсового проекта руководителю. Дата защиты назначается руководителем после проверки пояснительной записки.

1.1. Структура пояснительной записки

          Пояснительная записка к курсовой работе выполняется рукописным или машинописным способом на одной или двух сторонах стандартного листа формата А4. Рекомендуемый объем пояснительной записки 20...30 страниц.

          Пояснительная записка должна содержать:

          - титульный лист;

          - индивидуальное задание;

          - оглавление;

          - сведения о назначении и областях применения проектируемого лазерного устройства с обоснованием выбора лазера;

          - описание принципа действия основных физических процессов в лазере с обязательным приведением энергетической диаграммы его активной среды, указанием особенностей, достоинств и недостатков выбранного типа лазера;

          - описание выбранной, исходя из поставленной задачи, оптической схемы лазерного устройства с приведением самой схемы и расчет на ее основе необходимой мощности (энергии) излучения лазера;

          - определение характеристик активной среды лазера;

          - расчет параметров оптического резонатора;

          - расчет КПД лазера;

          - расчет энергетических, электрических и оптических параметров лазера;

          - расчет элементов конструкции излучателя лазера;

          - тепловой расчет прибора;

          - описание и расчет схемы включения лазера;

          - описание конструкции лазера с обоснованием выбора конструктивных решений и материалов деталей прибора;

          - описание технологии изготовления отдельных деталей и узлов лазера, сборки прибора, вакуумной и термической обработок и заключительных операций изготовления лазера с приведением структурной схемы технологических процессов;