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教学仪器 |
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非线性光学(晶体倍频)函数关系的实验装置 |
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非线性光学中,晶体的匹配角度对倍频光的转化效率和输出的稳定性具有重要影响。本实验是非线性理论中对非线性晶体匹配角度研究的典型实验。实验中对不同入射角度的KTP晶体进行了倍频光功率的测量,通过结果分析验证非线性光学中倍频效率随失配角的变化关系。 |
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非线性光学效应实验 |
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通过晶体的非线性光学效应可以实现频率转换得到很多特定波长的激光输出,而利用非线性效应制成的固体激光器在光通信、激光测距、激光医学、激光加工等方面都有巨大应用前景。
本实验是学习和研究晶体非线性效应的典型实验。实验中采用脉冲的1064nm激光作为泵浦光,用KTP晶体腔外倍频产生绿光之后,再加入LBO和BBO分别获得355nm的和频光以及266nm的四倍频激光输出,通过实验让学生掌握激光器的简单调试,并理解激光倍频、和频、四倍频等非线性效应。 |
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半导体激光器特性的研究实验装置 |
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半导体激光器以其效率高、体积小、寿命长等优点,在很多领域都有重要应用。本实验是研究半导体激光器特性的典型实验。通过对其功率、波长等参数的测量与分析研究,让学生理解半导体激光器的阈值、斜效率的概念,以及半导体激光器的可调谐特性。 |
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荧光光谱激发及测量实验装置 |
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分析物质的荧光光谱对于研究物质的特性和应用具有重要意义。本实验以He-Ne管为例测量并研究了其荧光光谱和激光光谱。另外分别对Nd:YVO4和Nd:YAG激发后的荧光谱线进行测量和分析。通过实验让学生掌握荧光光谱的概念及其测量方法,进而学习激光产生的过程,理解激光工作物质的发射谱对改进泵浦光源设计的重要意义。 |
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半导体泵浦固体激光器实验 |
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半导体泵浦固体激光器(DPL),具有效率高、体积小、寿命长等优点,在光通信、激光测距、激光医学、激光加工等方面都有巨大应用前景,是未来固体激光器的发展方向。
本实验是典型的激光原理与技术实验。实验中以LD泵浦Nd:YAG激光器作为研究对象,产生1064nm激光,在腔内插入KTP倍频晶体,再产生532nm的倍频光。通过实验让学生学习半导体泵浦固体激光器的基本原理,谐振腔的搭建与调试,理解影响激光输出的因素。 |
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半导体泵浦被动调Q脉冲激光输出实验 |
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半导体泵浦被动调Q的全固态激光器以其脉冲宽度窄、峰值功率高、重复频率高、效率高、结构紧凑、寿命长等优点,在遥感、测距、激光测距、激光医学、激光微加工、光学数据存储等领域有广泛的应用。
实验是激光原理与技术研究脉冲激光输出的典型实验。实验中以LD泵浦Nd:YAG激光器作为研究对象,在腔内插入不同透过率的被动调Q晶体Cr:YAG,得到脉冲的1064nm激光输出。使用示波器测量其波形、频率、脉宽等参数,再分别改变腔长、选择不同透过率的输出镜,观察波形、频率、脉宽等参数的变化规律。通过实验让学生掌握使用Cr:YAG作为被动Q开关的调试,对调Q脉冲的参数进行测量并总结影响其变化的因素及变化规律。 |
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迈克尔逊干涉仪 |
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迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊(A.A.Michelson)和莫雷(E.W.Morley)合作设计出的研究光谱学和度量学的一种精密光学仪器,用它可以高度准确地测定微小长度及微小变化,利用它的原理制成的各种专用干涉仪器被广泛地应用与生产和科研领域。
本实验通过利用迈克尔逊干涉仪对干涉现象的观察及特定光波长的测定,让学生掌握迈克尔逊干涉仪的原理、调节和使用方法,理解等厚干涉的概念,同时学习策略波长和介质薄片
厚度的方法。 |
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激光在波导中的传输 |
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光纤通信已成为现代通信的主要支柱之一,它具有容量大,能耗低,灵敏度高,抗干扰,保密性能好等优点。
本实验从全反射基本原理入手,通过实验测量玻璃的全反射临界角让学生了解全反射过程及其产生条件。再通过实验观察激光在光纤中传输的过程,使学生更加深刻的了解光在光纤中传输的原理。 |
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平面F-P扫描干涉仪对激光模式的观察与测量 |
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激光的模式是衡量激光器特性的一个非常重要的指标,是学生认识激光、理解激光理论的重要途径、另外在不同的应用领域中,对激光的要求也不同,如激光精细加工需要小发散角的基模激光;在精密干涉测量领域需要单纵模激光等。
本实验仪器采用平面F-P扫描干涉仪对激光的纵模进行分析,包括对纵模的观察(单纵模、多纵模、模式的竞争),纵模谱线宽度的测量、纵模频率间隔的测量等。通过实验,让学生熟悉平面F-P扫描干涉仪的结构、原理,掌握使用方法,并理解以上的抽象概念。 |
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激光诱导击穿光谱实验 |
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激光诱导击穿光谱技术(LIBS)因其快速简便的检测过程被广泛应用于与元素鉴定相关的各领域中。本实验通过观察激光与物质相互作用,让学生了解激光诱导等离子体的产生过程,进而对激光诱导
等离子光谱进行探测。通过对光谱图的标定获知待测样品中元素对应的谱线波长。 |
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激光测距实验装置 |
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激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。它以其测量精度高、分辨率高、抗干扰能力强、体积小、重量轻等特点,广泛应用于科学技术、生产、建设等各个方面。本实验采用脉冲激光器作为光源,发出的激光经过远处的平面镜反射,由光电元件接收反射回来的激光束,示波器测定并记录从发射到接收的时间差,从而计算出激光器和平面镜之间的距离,即光速和往返时间的乘积的一半。通过实验,让学生理解激光测距的基本原理,并掌握利用激光测距仪对距离的简单测量。 |
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光腔衰荡光谱技术实验 |
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光腔衰荡光谱技术是近年来兴起的一种新型光谱检测方法。该技术具有吸收光程长,不受光源强度起伏影响的特点,特别适合物质微弱吸收,而且装置简单、易于定量测量,被应用于镜片反射率的精确测量(精确度高达10-4
~10-6)和微量气体检测等方面。本实验采用中心波长为532nm的脉冲激光器作为光源,如图所示,高反射率腔镜M1、M2构成光谱振腔,当脉冲激光沿着光轴注入到腔内,激光脉冲在两个腔镜之间来回反射而形成振荡。在腔镜M2后,由光电探测器检测腔内激光脉冲的衰减过程,并记录激光在腔内的衰荡时间,从而计算谐振腔镜的反射率。通过实验让学生学习并掌握利用光腔衰荡法精确测量镜片的反射率。 |
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