Лазер для записи информации на CD

кафедра ЭПУ

_________________________

Курсовой проект

по дисциплине «Квантовые и оптоэлектронные приборы и устройства»

на тему:

«Лазер для записи информации на CD»

Выполнил студент группы 9211

                Одит В.А.

Преподаватель:

         Смирнов Е.А.

Содержание

1. Основные сведения о назначении устройства с обоснованием выбора типа лазера. 3

2. Структурная схема и писание принципа действия устройства. 3

3. Основные физические процессы в полупроводниковом лазере. 3

4. Расчет основных геометрических, энергетических, электрических и оптических параметров импульсного полупроводникового лазера и схемы его включения. 4

5. Описание конструкции проектируемого лазера с обоснованием выбора конструктивных решений, материалов деталей лазера. 11

6. Описание технологии изготовления проектируемого лазера: изготовление деталей и узлов, сборка прибора, технология обработки собранного прибора. 12

7. Заключение. 13

8. Список используемой литературы: 14

9. Приложение. Ошибка! Закладка не определена.

1.  Основные сведения о назначении устройства с обоснованием выбора типа лазера.

      Проектируемое устройство предназначено для записи информации на CD-диски.

       В соответствии с исходными данными длина волны излучения лазера равна l=1,06 мкм для первой гармоники и l=0,53 мкм для второй гармоники, поэтому однозначно выбираем в качестве типа лазера – твердотельный лазер на иттриево-алюминиевом гранате (ИАГ).

2. Структурная схема и писание принципа действия устройства.

 

Рис 1. Структурная схема принципа действия устройства.

ЛАЗЕР представляет собой проектируемое в данной работе твердотельный лазер.

ОПТИКА –  линзы, зеркала, поляризаторы, световоды,  призмы и прочие пассивные оптические элементы.

МОДУЛЯТОР – устройство, осуществляющее модуляцию лазерного луча, т.е. изменение его во времени по заданному закону.

СРЕДА РАСПРОСТРАНЕНИЯ – в нашем случае это воздух.

ОБЪЕКТ ОБЛУЧЕНИЯ – СD-диск, на который производится запись.

3. Основные физические процессы в ИАГ лазере и его особенности.

          Твердотельные лазеры (ТТЛ) объединяются в отдельный класс по агрегатному состоянию активного вещества  и используют единственно возможный для них оптический способ накачки. Активная среда ТТЛ состоит из матрицы (ионные кристаллы и лазерные стекла) и активатора (хром и редкоземельные элементы). Причем концентрация атомов активатора невелика и не превышает нескольких % от концентрации атомов матрицы. Матрица обеспечивает проникновение оптического изучения вглубь АС при накачке; ее атомы изолируют возбужденные центры друг от друга, увеличивая тем самым время их жизни; в кристаллах  матрица облегчает теплоотвод. В качестве активатора используют элементы с незаполненной предпоследней оболочкой (в ИАГ-лазере – неодим с l=1,06 мкм),  в которой и реализуются лазерные переходы; электроны поледеней оболочки, экранируя возбужденные уровни, увеличивают время их жизни, доходящие в таких средах до 1…3 мс. Достоинством этих АС является большая допустимая концентрация возбужденных центров, позволяющая генерировать импульсы когерентного излучения с большой энергией или получать в непрерывном режиме большие мощности. Недостатками является значительная ширина лазерного перехода, вызванная свойствами твердого тела, неоднородность распределения активатора в объеме АС. Все это обусловливает относительно невысокую степень когерентности таких лазеров.