Библиотека образцов студенческих работЛазерная техника
Описание:
Номер в архиве: 1500
Задача 2 4
Задача 3 6
Задача 5 9
Литература 10
Задача 2
Расстояние от Земли до Луны определяют, измеряя время, необходимое для возвращения на Землю 50 нс импульса рубинового лазера с модулированной добротностью, который отражается уголковым отражателем, установленным на Луне. Уголковый отражатель возвращает луч точно по тому же пути, по которому он пришел, независимо от его направления.
Требуется рассчитать, сколько времени потребуется свету, чтобы пройти путь от Земли до Луны и обратно, если расстояние от Земли до Луны l= 3,8х108 м.
Необходимо также определить размеры пятна, освещающего уголковый отражатель на Луне, если полный угол расходимости луча составляет Ф рад.
Диаметр лазерного пучка d0. Для того, чтобы уменьшить расходимость пучка, необходимо пучок пропустить предварительно через телескоп. При этом, расходимость пучка уменьшается в число раз, равное отношению диаметра апертуры телескопа - Dтел. к диаметру лазерного пучка - d0.
Задача 3
Зеркала резонатора имеют коэффициенты отражения r1 и r2 и нанесены прямо на торцы стержневого активного элемента длиной L. Потерями в стержне и на зеркалах резонатора пренебречь. Определить пороговую величину коэффициента квантового усиления активного стержня, необходимую для возникновения генерации.
Таблица 2.
Задача 4
Определить мощность лампы накачки твердотельного лазера на ИАГ: Nd3+,если число активных ионов Nd3+ в кристалле N0 = 1018 cм-3. Поглощение света от излучения лампы накачки происходит на частоте =6х1014 Гц.
К П Д накачки .Размеры кристалла а,в, с. Время жизни возбужденного уровня сп. Инверсная населенность равна величине N.
Таблица 3.
Задача 5
Расходимость пучка Не-Nе - лазера составляет 10-3 рад. Соответствующий телесный угол пучка около 10-6 ср. Диаметр пучка, покидающего лазер через выходное зеркало, равен приблизительно 1 мм. Принимая приближенно освещенную площадь выходного зеркала за площадь источника, получаем площадь 7,85 х10-3 см2. ( А = r2, где r=0,5 мм) . Выходная мощность лазера равна 1 мВт (радиометрические единицы).
Определить значения яркости и спектральной яркости НЕ-Ne-лазера. Сравнить ее с яркостью и спектральной яркостью Солнца. Яркость Солнца принять равной 15х105 лм/м2 ср
Оглавление
Задача 1 1Задача 2 4
Задача 3 6
Задача 5 9
Литература 10
Задача 1
Вычислить частоту электромагнитных волн в герцах и энергию фотона в джоулях для излучения различных типов лазеров, если известно длина волны лазерного излучения. Указать цвет лазерного излучения.| NN п.п | Тип лазера | Длина волны, нм | Частота, Гц | Энергия, Дж | Цвет лазерного излучения |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | N2 | 337,1 | 0,9 ПГц |
| Ультрафиолетовое |
| 2 | Аr2 | 448 и 514.5 | 0,7 ПГц 0,6 ПГц |
| Синяя Зеленая |
| 3 | He-Ne | 632,8 | 0,5ПГц |
| Красная |
| 4 | Nd3+ | 1064 532 | 0,3ПГц 0,56ПГц |
|
Зеленый |
| 5 | CO | 5300 | 0,056ПГц |
| Инфракрасная |
| 6 | CO2 | 9600 10600 | 0,031ПГц 0,08ПГц |
| Инфракрасная Дальняя инфракрасная |
| 7 | РЖ+эт. | 575 | 0,5ПГц |
| Зеленая |
| 8 | Ок.17+эт. | 623 | 0,48ПГц |
| Красная |
| 9 | Сr3+ | 694,3 | 0,43ПГц |
| Красная |
Задача 2
Расстояние от Земли до Луны определяют, измеряя время, необходимое для возвращения на Землю 50 нс импульса рубинового лазера с модулированной добротностью, который отражается уголковым отражателем, установленным на Луне. Уголковый отражатель возвращает луч точно по тому же пути, по которому он пришел, независимо от его направления.
Требуется рассчитать, сколько времени потребуется свету, чтобы пройти путь от Земли до Луны и обратно, если расстояние от Земли до Луны l= 3,8х108 м.
Необходимо также определить размеры пятна, освещающего уголковый отражатель на Луне, если полный угол расходимости луча составляет Ф рад.
Диаметр лазерного пучка d0. Для того, чтобы уменьшить расходимость пучка, необходимо пучок пропустить предварительно через телескоп. При этом, расходимость пучка уменьшается в число раз, равное отношению диаметра апертуры телескопа - Dтел. к диаметру лазерного пучка - d0.
Задача 3
Зеркала резонатора имеют коэффициенты отражения r1 и r2 и нанесены прямо на торцы стержневого активного элемента длиной L. Потерями в стержне и на зеркалах резонатора пренебречь. Определить пороговую величину коэффициента квантового усиления активного стержня, необходимую для возникновения генерации.
Таблица 2.
| Предпоследняя цифра шифра |
r1 |
r2 |
L,мм Последняя цифра шифра |
|
| 3 | ||
| 8 | 1.0 | 0.75 | 46 |
Определить мощность лампы накачки твердотельного лазера на ИАГ: Nd3+,если число активных ионов Nd3+ в кристалле N0 = 1018 cм-3. Поглощение света от излучения лампы накачки происходит на частоте =6х1014 Гц.
К П Д накачки .Размеры кристалла а,в, с. Время жизни возбужденного уровня сп. Инверсная населенность равна величине N.
Таблица 3.
| Пред-последцифра шифра | а, мм | в, мм | с, мм | h, % | tсп, с | N0*К =N, см -3 Последняя цифра шифра
|
| 8 | 17 | 17 | 37 | 80 | 10-6 | 0.8 |
Расходимость пучка Не-Nе - лазера составляет 10-3 рад. Соответствующий телесный угол пучка около 10-6 ср. Диаметр пучка, покидающего лазер через выходное зеркало, равен приблизительно 1 мм. Принимая приближенно освещенную площадь выходного зеркала за площадь источника, получаем площадь 7,85 х10-3 см2. ( А = r2, где r=0,5 мм) . Выходная мощность лазера равна 1 мВт (радиометрические единицы).
Определить значения яркости и спектральной яркости НЕ-Ne-лазера. Сравнить ее с яркостью и спектральной яркостью Солнца. Яркость Солнца принять равной 15х105 лм/м2 ср