VILNIAUS UNIVERSITETAS FIZIKOS FAKULTETAS KVANTINĖS ELEKTRONIKOS KATEDRA MOKOMOJI LAZERIŲ LABORATORIJA Laboratorinis darbas Nr. KE 2 Laisvos veikos ki

Panašūs dokumentai
Microsoft Word - 8 Laboratorinis darbas.doc

DĖL APLINKOS IR SVEIKATOS MOKSLO KOMITETO ĮSTEIGIMO

Microsoft Word - BX.doc

RR-GSM_IM_LT_110125

X310.book(X310_lt.fm)

Transformatorių pastočių (skirstomųjų punktų) 10 kV linijiniai narveliai

Longse Wi-Fi kameros greito paleidimo instrukcija 1. Jums prireiks 1.1. Longse Wi-Fi kameros 1.2. Vaizdo stebėjimo kameros maitinimo šaltinio 1.3. UTP

Leica DISTO TM D110 The original laser distance meter

Individualus projektas Programa TE-PM, TE-PS, TE-SL, TEstream 4, TEstream 6, TEstream 8, TEstreamOBD 4, TEstreamOBD 6, TEstreamOBD 8 sistemų naudotoja

Microsoft Word - KLOM.doc

Techninis aprašymas SONOMETER TM 1100 Ultragarsinis kompaktiškas energijos skaitiklis Aprašymas / taikymas MID tikrinimo sertifikato nr.: DE-10-MI004-

RET2000 Elektronisis Skaitmeninis Termostatas su LCD

JABRA REVO WIRELESS Naudotojo Vadovas jabra.com/revowireless

Techninis aprašymas Tolygaus valdymo pavara AME 435 Aprašymas Vožtuvo srauto reguliavimo funkciją. Srautą galima įvairiai reguliuoti nuo tiesinio iki

VISŲ TIPŲ IR GAMINTOJŲ MEMBRANINIAI DUJŲ SKAITIKLIAI 1. Skaitiklių savybės. Visų tipų ir gamintojų membraniniai dujų skaitikliai indikuoja vieną rodme

200_TRA_LT.cdr

Jabra SPEAK 410 Naudotojo vadovas

Microsoft Word - Liuminescencija_teorija

Danfoss Link TM Wi-Fi Namų šildymas, valdomas nuotoliniu būdu 24/7 namų šildymo valdymas iš bet kurios vietos su Danfoss Link programėle ismanussildym

TRUMPA AIRTIES AIR4920 DIEGIMO INSTRUKCIJA

Microsoft Word - L000056_B_draft_LT.doc

Microsoft PowerPoint - ikaitinti_kunai02.ppt

CarSense 303 M A G N E T I N Ė K I L P A N A U D O J I M O I N S T R U K C I J A

Polaroid ZIP Nuotraukų spaudiniai nenaudojant rašalo Savininko vadovas {General Product Image} Sveiki! Sveiki prisijungę prie Polaroid šeimos. Šis var

32 LT Europos Sąjungos oficialusis leidinys 13/11 t L EUROPOS BENDRIJŲ OFICIALUSIS LEIDINYS L 366/17 KOMISIJOS DIREKTYVA 1991 m.

PowerPoint Presentation

Lietuvos mobiliojo ryšio operatorių 30Mbit/s zonų skaičiavimo metodika

Lietuvos mokslo ir studijų institucijų kompiuterių tinklas LITNET Vilniaus universitetas Mokslininko darbo vietos paslauga Paslaugos naudojimo instruk

Microsoft Word - Awalift 80 Manual_LT.doc

Nešiojamojo kompiuterio pristatymas Vartotojo vadovas

Autorinė sutartis Nr

SUDERINTA

Elektronu igreitejimo stipriame elektriniame lauke itaka fotolaidžios terahercu antenos savybems

Microsoft Word - Tigras2New1.doc

Microsoft Word - ALYTAUS namo 10kV kiekiai.doc

Layout 1

Honda GL1800 GOLD WING TOUR Gold Wing Tour Pasirodžius naujausiai legendinio Honda Gold Wing motociklo versijai šis neprilygstamas turistinis motocikl

LIETUVOS ŽEMĖS ŪKIO UNIVERSITETAS

Prekybos terminalas yra naujas ir galingas MetaTrader papildinys

2015 lapkričio naujienos Vytos poros bei šviesolaidinių tinklų aksesuarai ir komponentai, įrankiai, komutacinių spintų priedai

* # * # # 1 TIESĖS IR PLOKŠTUMOS 1 1 Tiesės ir plokštumos 1.1 Lygtys ir taškų aibės Sferos lygtis Tarkime, kad erdvėje apibrėžta Dekarto stačiak

Dacia_Techroad_2019_03_LT.indd

LIETUVOS ŽEMĖS ŪKIO UNIVERSITETAS

VERSLO IR VADYBOS TECHNOLOGIJŲ PROGRAMA

Lietuvos energetikos instituto

UAB Utenos šilumos tinklai (šilumos tiekėjo ir (ar) karšto vandens tiekėjo pavadinimas) įm.k , PVM mokėtojo kodas LT , Pramonės g. 11

Evohome 2.0 montavimo vadovas_LT

Šiame sąsiuvinyje Jūs rasite keleto dalykų užduotis bei mokinio anketą

PowerPoint Presentation

Nexa serija Stūmokliniai ir hidrauliniai dozavimo siurbliai su dviguba diafragma UAB Elega, Žalgirio , Vilnius, LT 08217, Lietuva, Tel:

VIEŠO NAUDOJIMO CENTRINĖ TYRIMŲ LABORATORIJA Estijos aplinkos tyrimų centras Aplinkos oro kokybės vertinimo tyrimo Vilniaus Lazdynų seniūnijoje ataska

LT _0704 UG Beo5.indd

Elektroninis degimo reguliatorius ERS 02 ERS 02 LT - Montavimo ir naudojimo instrukcija 2 Elektroninis degimo reguliatorius ERS 02 LT Prieš naudodami

PowerPoint Presentation

Energijos taupymas Akumuliatorių naudojimo patarimai

MBP85CONNECT_EU_EN.book

PATVIRTINTA

Dėkojame Jums už pirkinio pasirinkimą NAUDOJIMO INSTRUKCIJA INSTRUKCIJOS SIMBOLIAI Įspėjimas: situacijos, kuriose yra naudotojo arba kitų asmenų traum

K9 WebProtection (toliau K9) programa yra nemokama asmeniniam naudojimui. Programa suderinama su Windows Vista, Windows 7, Windows 10 ir Mac operacinė

LIETUVOS FIZIKŲ DRAUGIJA ŠIAULIŲ UNIVERSITETO JAUNŲJŲ FIZIKŲ MOKYKLA FOTONAS ŠVIESOS BANGINĖS SAVYBĖS. ATOMO SANDARA.

MODENA MODENA midi MODENA mini Techninės charakteristikos ir instrukcijos 2018

Maisy_LT.book

LT8453 Pirmas leidimas Liepa 2013 Nešiojamojo kompiuterio Elektroninis vadovas 15.6 : X552 Serija 14.0 : X452 Serija

GSM modulis CG5 (v.1.xx) Įrengimo instrukcija UAB Trikdis Draugystės g. 17, LT Kaunas El. p.:

DSC POWERSERIES NEO HS2016/ 2032/ 2064/ 2128 vartotojo instrukcija HS2016/2032/2064/2128 Apsauginės signalizacijos V1 Vartotojo instrukcija Puslapis 1

LT PITBULL ALARM PRO PITBULL ALARM PRO - 3G GSM apsaugos sistema

Aptarnavimo instrukcija specialistui VIESMANN Vitotronic 200 Tipas WO1C Šilumos siurblio reguliatorius VITOTRONIC LT 4/2014 Prašome saugo

Siemens SN 578S02TE

Siemens SX 75M032EU

User Manual

1X-X3 naudotojo vadovas P/N REV ISS 19NOV13

2X Series įdiegimo vadovas P/N ISS 04MAY15

G TECTA 4G Keleto dujų nustatymo prietaisas LT Trumpas pradžios vadovas

Let motorized intelligence solve your application challenges

LIETUVOS JAUNŲJŲ MATEMATIKŲ MOKYKLA 7. PAPRASČIAUSIOS DIFERENCIALINĖS LYGTYS ( ) Teorinę medžiagą parengė ir septintąją užduotį sudarė prof. d

Sistemos specifikacija

KROSNININKO SERTIFIKAVIMO schema

SIMPLY CLEVER ŠKODA Octavia Naudojimosi instrukcija

INW orpūtės ir oro siurbliai su šoniniu kanalu _ 1.1_Vienos pakopos 1.2_Dviejų pakopų 1.3_Aukšto slėgio Air and Vacuum Components

A. Merkys ASOCIACIJA LANGAS Į ATEITĮ, 2015 m. Elektroninis mokymasis Tikriausiai šiais laikais daugelis esate girdėję apie elektroninį bei nuotolinį m

RadiForce MX194 Naudojimo instrukcijos

OBJ_DOKU fm

KAUNO TECHNOLOGIJOS UNIVERSITETAS MATEMATIKOS IR GAMTOS MOKSLŲ FAKULTETAS Orestas Ulčinas MIKROSTRUKTŪRŲ FORMAVIMAS FEMTOSEKUNDINE LAZERINE MIKROAPDIR

User Manual

Navigon 33xx | 43xx max

PowerPoint Presentation

TECHNIKA PATOGIAM GYVENIMUI Vartotojo instrukcija/garantija Daugiafunkcinis puodas su slėgiu

Krasta Auto Pasiūlymo data: Pasiūlymo nr.: D BMW i3 (94Ah) automobilio pasiūlymas Kaina (įskaitant PVM 21%) EUR Bazinė automobilio k

Mechaninės sėjamosios EcoLine, ProfiLine ir MasterLine

NACIONALINIS KIBERNETINIO SAUGUMO CENTRAS Tel El. p. NACIONALINIS KIBERNETINIO SAUGUMO CENTRAS PRIE KRA

priedai ir pasirenkami prietaisai medienos smulkintuvams designed manufac tur ed denmar k Reliable Chipping

LT11526 Antrasis leidimas Gegužė 2016 Elektroninis vadovas

(Pasiūlymų dėl projektų atrankos kriterijų nustatymo ir keitimo forma) PASIŪLYMAI DĖL PROJEKTŲ ATRANKOS KRITERIJŲ NUSTATYMO IR KEITIMO 2017 m. lapkrič

VARTOTOJO INSTRUKCIJA Daikin Altherma Žemos temperatūros "Split" šilumos siurblys

Lietuvoje aktyviai siekiama įgyvendinti energijos beveik nevartojančių pastatų idėją, todėl tokie būstai kaimynystėje anksčiau ar vėliau taps kasdieny

10 Pratybos Oleg Lukašonok 1

(Microsoft Word - Pasiruo\360imas EE 10 KD-1)

Projektas LIETUVOS RESPUBLIKOS RYŠIŲ REGULIAVIMO TARNYBOS DIREKTORIUS ĮSAKYMAS DĖL RADIJO RYŠIO PLĖTROS MHz RADIJO DAŽNIŲ JUOSTOJE PLANO PAT

UAB Baltijos Automobilių Diagnostikos Sistemos - B.A.D.S. UAB įkurta 2001 metais. Įmonė pradėjo savo veiklą kaip prekybinė įmonė siūlanti automobilių

Automatinis skolinimas Automatinio skolinimo paslauga automatiškai teikia pasiūlymus paskolų prašymams pagal Jūsų sukurtuose portfeliuose pasirinktus

Transkriptas:

VILNIAUS UNIVERSITETAS FIZIKOS FAKULTETAS KVANTINĖS ELEKTRONIKOS KATEDRA MOKOMOJI LAZERIŲ LABORATORIJA Laboratorinis darbas Nr. KE 2 Laisvos veikos kietakūnio IAG:Nd lazerio tyrimas Metodiniai nurodymai Dėmesio! Darbo metu naudojami lazerinės spinduliuotės šaltiniai būtina susipažinti ir griežtai laikytis atitinkamų saugos reikalavimų Būtina naudoti apsauginius akinius

Darbo tikslas: Ištirti itrio aliuminio granato, legiruoto neodimio jonais, lazerio laisvąją veiką bei išmatuoti jo spinduliavimo charakteristikas Darbo užduotys: 1. Suderinti IAG:Nd lazerį su išvadiniu veidrodžiu, kurio atspindžio koeficientas yra 84 %, naudojant puslaidininkinį lazerį. 2. Nustatyti laisvos veikos slenkstinę energiją. 3. Išmatuoti generuojamą impulsų energijos priklausomybę nuo kaupinimo energijos. 4. Išmatuoti generacijos slenksčio priklausomybę nuo rezonatoriaus nuostolių. 5. Nustatyti optimalų išvadinio veidrodžio atspindžio koeficientą (I dalis). 6. Pakartoti 1-3 punkto matavimus naudojant išvadinį veidrodį, kurio atspindžio koeficientas yra 44 %. 7. Pakartoti 1-3 punkto matavimus naudojant išvadinį veidrodį, kurio atspindžio koeficientas yra 24 %. 8. Nustatyti lazerio tangentinį efektyvumą. 9. Nustatyti nenaudingų rezonatoriaus nuostolių dydį. 10. Rasti koeficiento K reikšmę, apskaičiuoti silpno signalo stiprinimo koeficientą g 0 ir stiprinimą vieno praėjimo metu G 0. 11. Nustatyti optimalų išvadinio veidrodžio atspindžio koeficientą (II dalis). 12. Įvertinti kaupinimo efektyvumą. 13. Apskaičiuoti slenkstinę užpildos apgrąžos reikšmę ir užpildos apgrąžos išnaudojimo koeficientą. 14. Raskite soties energijos srautą. Kontroliniai klausimai: 1. Neodimio jonų, esančių IAG matricoje, energetinių lygmenų schema. 2. Kaip realizuojama energetinių lygmenų užpilda, užpildos apgrąža IAG:Nd lazeryje? 3. Kas yra laisvoji veika? 4. Kas yra tangentinis efektyvumas? 5. Laikiniai laisvos veikos lazerio parametrai. 6. Nuo ko priklauso optimalus išėjimo veidrodžio atspindžio koeficientas? 7. Lazerio naudingo veikimo koeficientas. 8. Kaupinimo lempos.

Darbo priemonės ir prietaisai Darbe naudojamo lazerio optinė grandinė pavaizduota 1 pav. Lazeryje naudojamas Ø4 x 65 mm dydžio IAG:Nd strypas su 1,1 % Nd +3 koncentracija. Lazerinis strypas kaupinamas Xe užpildyta impulsine kaupinimo lempa INP - 5/60. Lazerio rezonatorių sudaro plokščias didelio atspindžio (99,6 %) koeficiento veidrodis V1 bei plokščias išvadinis veidrodis V2. Darbe naudojami 3 keičiami išvadiniai veidrodžiai su tokiais atspindžio koeficientais: Nr. 1-84 %; Nr. 2 44 %; Nr. 3-24 %. Siekiant gauti tiesiškai poliarizuotą lazerio spinduliavimą rezonatoriuje įstatytas dielektrinis poliarizatorius (DP). Dielektrinis poliarizatorius orientuotas taip, kad generuojamos spinduliuotės šviesos elektrinio lauko stiprio vektorius svyruoja horizontalioje plokštumoje. Rezonatoriaus nuostolių keitimui rezonatoriuje įstatyta stiklo 1 pav. Principinė matavimo schema plokštelė SP. Sukant plokštelę apie ašį, esančią horizontalioje plokštumoje ir didinant kritimo kampą, didėja atsispindėjusios nuo plokštelės šviesos dalis ir tuo pačiu didėja nuostoliai rezonatoriuje. Didelio atspindžio koeficiento veidrodis V1 Kaupinimo lempa Keičiamas išvadinis veidrodis V2 Stiklo plokštelė SP IAG:Nd strypas Poliarizatorius 2 pav. Laisvos veikos lazeris Lazerio generuojamoji spinduliuote, išėjusi per išvadinį veidrodį, atsispindėjusi nuo dielektrinio veidrodžio V3 su dideliu atspindžio (99,6 %) koeficientu nukreipiama į energijos matuoklio imtuvą (3 pav.). Matuoklis matuoja generuojamos spinduliuotės impulso energiją.

Kaupinimo lempos bei lazerio generuojamosios spinduliuotės dalis, išėjusi per veidrodį V1, patenka į fotodiodą FD - 24 K ir naudojama kaupinimo lempos šviesos impulso ir generuojamosios spinduliuotės laikinių parametrų nustatymui, bei lazerio generacijos indikacijai. Fotodiodo elektrinis signalas stebimas oscilografu. Lazerio veidrodžių derinimui naudojamas puslaidininkinis diodinis lazeris, spinduliuojantis 650 nm šviesą. Puslaidininkinio lazerio pluoštas, atsispindėjęs nuo dviejų aliumininių veidrodžių AV1 ir AV2, nukreipiamas taip, kad sklistų išilgai lazerio rezonatoriaus ašies. Veidrodis V3 yra skaidrus puslaidininkinio lazerio spinduliuotei. Nuo veidrodžių V2 ir V1 dalis puslaidininkinio lazerio spinduliuotės atsispindi. Tiriamojo lazerio rezonatoriaus derinimas atliekamas pagal veidrodžių atspindžių padėtį ant ekrano (E). Energijos matuoklis Veidrodis V3 3 pav. Veidrodis V3 ir energijos matuoklio detektorius.

Energijos matuoklių parengimas darbui Energijos matuoklio detektorius sujungiamas su USB sąsaja PULSAR-1, kuris su PC (3) prijungiamas USB prievadu. Įjungiamas USB sąsajos PULSAR-1 maitinimas. Kompiuteris USB sąsaja PULSAR-1 Energijos matuoklio detektorius Darbas su programine įranga 4 pav. Lazerio spinduliuotės energijos matuoklis Programa atveriama darbalaukyje dukart pele paspaudus StarLab piktogramą. Atvėrus programą atsidaro pagrindinis langas, bei Select Device(s) langas, kuriame pažymima naudojamus prietaisus ir pele spaudžiama Together. Atsiveria pagrindinis programos langas padalytas į Kanalų skiltį (Channels), Skaitmeninį duomenų atvaizdavimo skiltį (Channel... Measurement), Grafinio duomenų atvaizdavimo skiltį, Statistikos skiltį (Statistics), Registravimo skiltį (Data Logging) ir Grafinio atvaizdavimo nustatymo skiltį (Graph Setup). Kanalų skiltyje kiekvienas prijungtas energijos matuoklis turi savo kanalą. Vartotojas tai pat gali sukurti papildomą kanalą, kuriame gali būti atliekami matematiniai veiksmai su 5 pav. Energijos matuoklio detektoriaus prietaisų parodymais (spausti Add pasirinkimo langas Math Channel). Prietaiso kanalo nustatymuose (Settings) galima pasirinkti matuoti galią ar energiją (šiuo atveju Measuring: Energy), nustatyti matuojamos spinduliuotės bangos ilgį (Wavelength:1064nm), matavimo diapazono maksimalę vertę (Range), impulso trukmę (šiuo atveju nustatyti Pulse Width: 1mS). Skaitmeniniame duomenų atvaizdavimo skiltyje (Channel... Measurement) atvaizduojama energijos matuoklio parodymai. Grafinio duomenų atvaizdavimo skiltyje atvaizduojama energijos matuoklio parodymai grafiniu pavidalu. Grafinio atvaizdavimo nustatymo skiltyje (Graph Setup) galima nustatyti grafinio duomenų atvaizdavimo įvairius

Naujo matavimo pradėjimas Vidurkis Matavimo diapazonas 6 pav. Pagrindinis programos StarLab langas parametrus, pvz.: laiko ribas, energijos diapazoną. Statistikos skiltyje (Statistics) atvaizduojama maksimali vertė, mažiausia vertė, vidurkis, standartinis nuokrypis, impulsų skaičius viršijančių matavimo diapazoną, bendras impulsų skaičius, dažnis, praleistų impulsų skaičius. Norint nustatyti iš naujo reikia spausti. Registravimo skiltyje (Data Logging) konfigūruojama registravimo byla,bei įjungiamas ir išjungiamas registravimas. Programą užveriama paspaudus. Registruojama Statistikos skiltyje (Statistics) esanti vidurkio (Average) vertė. Naujas matavimas pradedamas paspaudus. Matavimo metu nustatomas tinkamas matavimo diapazonas (Range). Matuojamo impulso energija negali būti didesnė nei nustatytas matavimo diapazonas, bei mažesnė nei kitas matavimo diapazonas (1 lentelė). 1lentelė. Matavimo diapazonas (Range) Matuojamos impulso energijos 200mJ >15mJ 20mJ 15mJ 1.5mJ 2mJ <1.5mJ

DARBO ATLIKIMO TVARKA Įrangos paruošimas darbui Atsukame vandentiekio ventilį, sujungtą su lazerio aušinimo bloko išoriniu kontūru (7 pav. a)). a) b) 7pav. Vandentiekio ventilio, sujungto su lazerio aušinimo bloko išoriniu kontūru, padėtis kai: a) išorinis aušinimas vandeniu įjungtas, b) išorinis aušinimas vandeniu atjungtas Įsitikiname ar lazerio aušinimo blokas prijungtas prie elektros tinklo. Įjungiame lazerio aušinimo bloką: priekinėje aušinimo bloko pusėje nustatome jungiklį POWER į padėtį I.(8 pav.) Vidinio kontūro temperatūra Jungiklis 8 pav. Lazerio aušinimo blokas Įsitikiname, jog vanduo cirkuliuoja lazerio aušinimo bloko vidiniu kontūru. Palaukti ~1 min. kol siurblys pradės pumpuoti vandenį pro lazerinę galvutę. Sujungiame ant lazerio korpuso esantį lizdą "Fotodiodo matinimas 9V" su "Fotodiodo maitinimo" dėžutės lizdu. Įjungiame fotodiodo maitinimą perjungiant dėžutės jungiklį į padėtį 1. Įjungiame oscilografą. Sujungiame ant lazerio korpuso esantį lizdą "Fotodiodo signalas" su oscilografo 1 kanalo įėjimo lizdu. Prijungiame energijos matuoklius prie USB sąsajos PULSAR-2, kuris sujungiamas su kompiuteriu. Įjungiame USB sąsajos maitinimą.

Įjungiame kompiuterį ir paleidžiame programą Starlab. Įjungiame lazerio maitinimo bloką, nuspaudžiant jungiklį POWER. Ant maitinimo bloko priekinės panelės turi užsidegti lemputės READY ir LASER EMISSION. (9 pav.) Reguliavimo rankenėlė Valdymo panelė Jungiklis 9 pav. Lazerio maitinimo blokas Lazerio kaupinimo lempos įtampos nustatymui paspaudžiame maitinimo bloko panelėje mygtuką MENU (10 pav. a) ir b)). Sukant rankenėlę ir ją paspaudus pasirenkame Set V1 ima mirksėti įtampos mažiausios vertės skaičius(10 pav. c)). Rankenėlę sukant pagal arba prieš laikrodžio rodyklę įtampą galima didinti arba mažinti 1 V tikslumu. a) b) c) 10 pav. Lazerio maitinimo bloko panelė: a) įjungus maitinimo bloką, b) įjungus MENU, c) pasirinkus kaupinimo įtampos keitimo režimą. Norint įtampą derinti 10 V ar 100 V tikslumu mygtukais < ir > pasirenkame dešimčių ar šimtų reikšminį skaičių (pasirinktas skaičius ima mirksėti). KITUS KAUPINIMO BLOKO POWER SUPPLY PARAMETRUS KEISTI DRAUDŽIAMA!!! 1. IAG:Nd lazerio su išvadiniu veidrodžiu, kurio atspindžio koeficientas yra 84 %, derinimas, naudojant puslaidininkinį lazerį. 1.1. Įstatome išvadinį veidrodį, kurio atspindžio koeficientas yra 84%, į išvadinio veidrodžio laikiklį. 1.2. Įjungiame puslaidininkį lazerį.

1.3. Sukant veidrodžio laikiklio vertikalaus ir horizontalaus derinimo rankenėles (11 pav.), suderiname išvadinį veidrodį taip, jog atspindys nuo jo sutaptų su skylute ekrane (12 pav.). 1.4. Paspaudus mygtuką RUN turi prasidėti Derinimo rankenėlės periodiniai kaupinimo lempos išlydžiai. Kelti kaupinimo įtampą (bet neviršyti 950 V), kol bus pasiekta lazerio generacija. Pradžioje oscilografo ekrane stebimas tik kaupinimo lempos šviesos impulsas (13 pav a)). Prasidėjus lazerio generacijai ant kaupinimo lempos šviesos impulso užsideda trumpas lazerio generacijos impulsas ir bendras signalas atrodo taip, kaip parodyta (13 pav. b)). 11 pav. Lazerio išvadinio veidrodžio derinimo rankenėlės a) b) 12 pav. a) išvadinis veidrodis nesuderintas, b) išvadinis veidrodis suderintas. 2. Laisvosios veikos slenkstinės energijos nustatymas. 2.1. Gavus generaciją, papildomai deriname išvadinį veidrodį taip, kad trumpas lazerio generacijos impulsas būtų didžiausias. Tada sumažiname kaupinimo įtampa tiek, kad lazerio generacijos impulsas būtų vis dar stebimas ir vėl deriname išvadinį veidrodį. Tokiu būdu pasiekiama mažiausia kaupinimo įtampą, kuriai esant stebimas lazerio generacijos impulsas. Tai ir bus lazerio laisvos veikos slenkstinė įtampa U sl. a) b) 13 pav. Fotodiodo signalo atvaizdas oscilografo ekrane: a) nėra lazerio generacijos, b) yra lazerio generacija. 2.2. Apskaičiuojame lazerio laisvos veikos slenkstinę energiją E sl (kaupinimo impulsų energija skaičiuojama naudojant formulę: E k = CU2, čia C - kondensatorių 2

baterijos talpa (mūsų atveju C = 100 F), U - kondensatorių įtampa, kurią nustatome reguliatoriumi). 3. Generuojamų impulsų energijos E L priklausomybės nuo kaupinimo energijos E K matavimas. 3.1. Kaupinimo įtampą reguliatoriumi keičiame kas 20 V iki 900 V. Lazerio generuojamų impulsų energija matuojama energijos matuokliu. Kaupinimo impulsų energija skaičiuojama naudojant aukščiau nurodytą formulę. 3.2. Apdorojant laboratorinio darbo rezultatus, reikės pateikti šią priklausomybę grafiškai. 4. Generacijos slenksčio E sl (φ) priklausomybės nuo rezonatoriaus nuostolių matavimas. 4.1. Nuostolius rezonatoriuje sudaro: 1) išvadinio veidrodžio nuostoliai; 2) slopintuvo sukuriami nuostoliai, kurių dydis priklauso nuo plokštelės kampo φ rezonatoriaus ašies atžvilgiu; 3) nuostoliai dėl difrakcijos ir atspindžių nuo lazerio elementų. Šiuose matavimuose nuostolius keičiame slopintuvu stiklo plokštele SP. 4.2. Keičiant plokštelės pasukimo kampą φ nuo 20 iki 80 iš pradžių kas 10 (ant pasukimo rankenėlės 1 padala atitinka 2 ), o nuo 50 kas 5, tokiu pat būdu kaip 3 punkte išmatuoti slenkstinę energiją E sl. Jeigu reikia derinti išvadinį veidrodį V2. 5. Optimalaus išvadinio veidrodžio atspindžio koeficiento nustatymas (I dalis). 5.1. Nustatyti kaupinimo įtampą 700V. 5.2. Nustatant optimalų išvadinio veidrodžio atspindžio koeficientą reikia išmatuoti lazerio spinduliuotės galios priklausomybę nuo efektyvaus atspindžio koeficiento vertės, kuri keičiama keičiant plokštelės pasukimo kampą φ rezonatoriaus ašies atžvilgiu. Keičiant plokštelės pasukimo kampą nuo 20 iki 80 iš pradžių kas 10, o nuo 50 kas 5 išmatuoti išėjimo spinduliuotės impulso energiją E(φ). 5.3. Nustatyti kaupinimo įtampą 900V. 5.4. Pakartoti 5.2. punkto matavimus. 6. Pakartoti 1-3 punkto matavimus naudojant išvadinį veidrodį, kurio atspindžio koeficientas yra 44 %. 6.1. Paspaudus mygtuką STOP sustabdome kaupinimo lempos maitinimą. Stiklinės plokštelės SP pasukimo laipsnis turi būti lygus 0. 6.2. Pakartojame 1-3 punkto matavimus naudojant išvadinį veidrodį, kurio atspindžio koeficientas yra 44 %. 7. Pakartoti 1-3 punkto matavimus naudojant 24 % atspindžio išvadinį veidrodį. 7.1. Paspaudus mygtuką STOP sustabdome kaupinimo lempos maitinimą. Stiklinės plokštelės SP pasukimo laipsnis turi būti lygus 0. 7.2. Pakartojame 1-3 punkto matavimus naudojant 24 % atspindžio išvadinį veidrodį. 8. Lazerio tangentinio efektyvumo nustatymas. 8.1. Iš išmatuotų kreivių E L (E K ) tiesinės dalies, nustatyti lazerio tangentinį efektyvumą lygų ΔE L η= (1), ΔE k esant įvairiems išvadiniams veidrodžiams. 8.2. Palyginti tangentinius efektyvumus. 9. Rezonatoriaus nenaudingų nuostolių dydžio nustatymas. 9.1. Iš nustatytų slenkstinės kaupinimo energijos verčių prie trijų naudotų išvadinių veidrodžių nubrėžti grafiką ln i R R = f(e ), čia Ri išv i-ojo išvadinio išv veidrodžio atspindžio koeficientas (R 1 išv = 0,84; R 2 išv = 0,44; R 3 išv = 0,24), o R g+p - galinio veidrodžio atspindžio koeficientas, įskaitant stiklinės plokštelės įnešamus nuostolius dėl atspindžio 4 kartus praeinant plokštelę. Orientuojant plokštelę vertikaliai rezonatoriaus ašiai (pasukimo kampas lygus 0 ) koeficinetas R g+p lygus 0,868. R g+p reikšmė priklauso nuo plokštelės pasukimo kampo, todėl g+ p sl

slenkstines kaupinimo energijas, esant skirtingiems išvadiniams veidrodžiams, reikia matuoti orientuojant plokštelę vertikaliai rezonatoriaus ašiai. i ln R R vertės, 9.2. Gautos kreivės susikirtimas su y ašimi, kurioje atidėtos leidžia nustatyti vidinių lazerio nuostolių koeficinetą L. 9.3. Iš išmatuotų slenkstinės kaupinimo energijos verčių E sl (φ), esant įvairiems stiklo plokštelės SP pasukimo kampams φ, (4 punkto matavimai) nubrėžti grafiką ln R R = f(e, čia R g+p () galinio veidrodžio atspindžio ) išv g+ p sl koeficientas esant stiklinės plokštelės pasukimo kampui. Darbe naudojamai stiklinei plokštelei, kurios lūžio rodiklio reikšmė n =1,44963, koeficiento R g+p () reikšmės yra pateiktos 2 lentelėje. R išv šiuose matavimuose parenkamas 0,84. 2 lentelė θ, padala φ, R g+p (φ) k 0 0 0,868 1,825 10 20 0,846 1,963 15 30 0,813 2,169 20 40 0,756 2,525 25 50 0,658 3,138 27,5 55 0,587 3,581 30 60 0,499 4,131 32,5 65 0,392 4,800 35 70 0,271 5,556 37,5 75 0,150 6,313 40 80 0,054 6,913 * - padalos vertė ant stiklo plokštelės SP pasukimo rankenėlės. ln R 9.4. Gautos kreivės susikirtimas su y ašimi, kurioje atidėtos išv g+ p išv R g+ p vertės, leidžia nustatyti vidinių lazerio nuostolių koeficientą L. 9.5. Iš išmatuotų verčių L ir L rasti vidutinę vidinių lazerio nuostolių koeficiento L vertę. 10. Koeficiento K reikšmės, silpno signalo stiprinimo koeficiento g 0 ir stiprinimo vieno praėjimo metu G 0 apskaičiavimas. 10.1. Iš nustatytų slenkstinės kaupinimo energijos verčių prie trijų naudotų išvadinių i veidrodžių nubrėžto grafiko ln R R = f(e ) (9 punktas) pokrypio randamas koeficientas K, tenkinantis lygybę: 1 2 ln Rišv Rg+p ln Rišv Rg+p 2K= (2), 2 1 Esl Esl čia E 1 sl, E 2 sl - slenkstinės kaupinimo energijos, esant išvadinių veidrodžių R 1 išv ir R 2 išv atspindžio koeficientams. Koeficientas turi J -1 dimensiją. 10.2. Esant įvairioms kaupinimo energijoms, pasinaudojus rasta koeficiento K verte, rasti silpno signalo stiprinimo koeficientą g 0 (E k ): g 0 l = K E k (3), čia E k - kaupinimo energija, o l - aktyvaus elemento ilgis (l = 65 mm). 10.3. Esant įvairioms kaupinimo energijoms, rasti stiprinimą vieno praėjimo metu g 0l G0 Ek =e (4). 11. Optimalaus išvadinio veidrodžio atspindžio koeficiento nustatymas (II dalis). 11.1. Remiantis 5 punkto matavimais, visa lazerio spinduliuotės impulso energija E v gali būti surasta prie išėjimo spinduliuotės impulso energijos pridedant atspindėtą nuo plokštelės, energiją. Atliekant darbą visa spinduliuotės impulso energiją E v išv g+ p sl

randama dauginant išėjimo spinduliuotės impulso energiją E L iš koeficiento k (jis yra suskaičiuotas naudojant Frenelio formules ir pateiktos 1 lentelėje). 11.2. Nubrėžti priklausomybę E v =f(r išv R g+p ()) ir nustatyti optimalų išvadinio veidrodžio atspindžio koeficientą abiem kaupinimo energijoms. 11.3. Apskaičiuoti optimalius išvadinio veidrodžio atspindžio koeficientus naudojant formulę: 2KE k L L R1opt= 1 (5). 1+L 11.4. Palyginti apskaičiuotus optimalius veidrodžio atspindžio koeficientus. 12. Kaupinimo efektyvumo įvertinimas. Naudojant apskaičiuotą tangentinio efektyvumo vertę η, nustatyti kaupinimo efektyvumą η k iš sąryšio: η η k= (6), η η g s čia s - aktyvios aplinkos skerspjūvio panaudojimo efektyvumas (skaičiuojant imti s = l), o 1 Rišv Rg+p ηg= 2 (7) R R L ln R R išv g+p išv g+p yra grįžtamo ryšio efektyvumas. 13. Slenkstinės užpildos apgrąžos reikšmės N sl ir užpildos apgrąžos išnaudojimo koeficiento p apskaičiavimas. 13.1. Apskaičiuoti slenkstinę užpildos apgrąžos reikšmę N sl iš sąryšio g 0s N sl = (8), σ čia g 0s - slenkstinis stiprinimo koeficientas, o - šuolio priverstinio spinduliavimo skerspjūvis. IAG:Nd kristalui = 3,510-19 cm 2. 13.2. Apskaičiuoti užpildos apgrąžos išnaudojimo koeficientą N sl p = (9), N kai pagrindinio lazerinio lygmens užpilda N = 610 19 cm -3. 14. Soties energijos srauto E s apskaičiavimas. 14.1. Soties energijos srautą E s rasti iš sąryšio η E s = (10), η KA g čia A - aktyvaus elemento skerspjūvis (A = 0,125 cm 2 ). 14.2. Palyginkite gautą reikšmę su apskaičiuota iš formulės hν E t s = (11), σ kai h = 1,86 10-19 J, o = 3,510-19 cm 2. 15. Įrangos išjungimas 15.1. Paspaudus mygtuką STOP sustabdome kaupinimo lempos maitinimą. 15.2. Paspaudus mygtuką ESC išeiname iš prietaiso meniu. 15.3. Išjungiame lazerio maitinimo bloką: priekinėje aušinimo bloko pusėje nustatome jungiklį POWER į padėtį O.(4 pav.) 15.4. Palaukus keletą minučių išjungiame lazerio aušinimo bloką: priekinėje aušinimo bloko pusėje nustatome jungiklį POWER į padėtį O. 15.5. Užsukame vandentiekio ventilį, sujungtą su lazerio aušinimo bloko išoriniu kontūru (3 pav. b)). 15.6. Išjungiame puslaidininkinį lazerį.

15.7. Išjungiame programą Starlab. Išjungiame kompiuterį. 15.8. Atjungiame energijos matuoklio maitinimo laidą. Literatūra: 1.E.Gaižauskas, V.Sirutkaitis, Kietojo kūno lazeriai, (Vilniaus universiteto leidykla, 2008), 2.O.Balachninaitė, A.Bargelis, A.Dementjev, R.Jonušas, G.Račiukaitis, V.Sirutkaitis, Lazerinė technologija, (Vilniaus universiteto leidykla, 2008), 3. W. T.Silfvast, Laser fundamentals, (Cambridge University Press,Cambridge, 2004 ), 4. O.Svelto, Principles of lasers, 5th ed.(springer,new York, 2010), 5. B.E.A.Saleh, M.C.Teich, Fundamentals of photonics, (J. Wiley, New York, 1991), 6. A.Yariv, Quantum electronic, 3rd ed. (J.Wiley, New York, 1988). 7. W.Koechner, Solid-state laser engineering, 6th ed. (Springer, New York, 2006), 8. Peter W.Milonni, Joseph H. Eberly, Laser physics (Wiley, Hoboken, 2010).