Работа с учебными программами расчета параметров лазеров, страница 2

В ходе исследования необходимо:

1. Ознакомиться с разделом 4.1 пособия.

2. С разрешения преподавателя войти в программу.

3. Исследовать влияние температуры на спектр излучения нагретого тела для трех точек в диапазоне 1000…7000 К. Проверить выполнение второго закона Вина.

4. Исследовать зависимость η_изл=f (T) в том же диапазоне температур для трех типов активных сред ТТЛ: рубина, иттриево-алюминиевого граната и неодимового стекла. С экрана дисплея зарегистрировать графические зависимости I_λ = f(λ); ν_λ = f(λ); I_ред = I_λ ν_λ = f(λ) и занести в таблицу значения h_АС для всех трех активных сред.

5. Повторить п. 4 для двух ксеноновых и одной криптоновой ЛН.

6. По заданию преподавателя для одной из активных сред рассчитать КПД АС h_АС ТТЛ с учетом квантового выхода отдельных линий и их весовых коэффициентов (4.4). Необходимые для расчета h_АС значения I_{ред max}, соответствующие центрам линий поглощения АС, определить по экрану дисплея с учетом вида зависимости I_ред = f(λ).

8.2. Программа оптимизации параметров оптического резонатора

Учебная программа Win rk.1 позволяет проводить исследование влияния параметров ОР и АС (k₀, k_погл, a_S и L) на нормированный уровень F генерации лазера, оптимальный коэффициент t_опт пропускания рабочего зеркала и КПД оптического резонатора η_ОР. Программа построена на основе материала, изложенного в разд. 3.2 и 4.1.4.

При запуске программы на экране монитора появляется главное окно, которое содержит три графика. На верхнем графике отображается семейство зависимостей F(τ₂) для разных значений одного из варьируемых параметров (L_АС, k₀, k_погл или a_Σ). Количество зависимостей выбрано равным пяти. Каждой зависимости соответствует одна из точек диапазона изменений выбранного параметра (две крайние, средняя и две точки, отличающиеся от значения средней на 25 %). На всех пяти зависимостях F(τ₂) обозначаются оптимальные коэффициенты пропускания t_опт, соответствующие максимумам функций. По этим максимумам строится зависимость t_опт от выбранного параметра (нижний левый график). Нижний правый график показывает зависимость КПД ОР η_ОР от того же выбранного параметра.

В верхней части главного окна находится панель инструментов. На ней расположены следующие кнопки:

“Печать” – позволяет напечатать текущую информацию.

“Панель управления” – показывает / скрывает панель управления.

“Таблица” – показывает / скрывает таблицу с рассчитанными данными.

При выборе режима “Таблица” в нижней части экрана показывается соответствующее окно. Оно содержит две таблицы. Левая таблица относится к графику F(t₂) и содержит необходимую информацию о значениях t_опт, а также F и КПД ОР при t₂ = t_опт для пяти значений выбранного параметра. Правая таблица содержит значения КПД ОР для тех же пяти значений варьируемого параметра при t₂ = t_опт (верхняя строка) и при произвольном значении t₂ = const (нижняя строка).

“Рассчитать” – фиксирует все заданные параметры и производит расчет зависимостей. До нажатия этой кнопки можно производить любые изменения параметров, что никак не скажется на уже построенных зависимостях. К параметрам относятся: L_АС, k₀, k_погл, a₁, a₂, t₂ = const, тип лазера и максимальное значение t₂ для графика F(t₂).

Раскрывающийся список для выбора типа лазера позволяет выбрать один из возможных вариантов лазера: СО₂, He-Ne, He-Cd, He-Se, Аргон, Криптон, Рубин, Неодим, ИАГ, ИППЛ.