Лаба_2. Исследование прохождения лазерного излучения через световод
 Скачать 83.07 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра ЭПУ отчет по лабораторной работе №4 по дисциплине «КОЭ» Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОХОЖДЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ СВЕТОВОД
Санкт-Петербург 2018 Цель работы. Исследовать прохождение лазерного излучения через многоволоконный световод, оптические потери в световоде, трансформацию распределения излучения в сечении лазерного пучка после световода. Описание лабораторной установки Установка состоит из газоразрядного лазера, укрепленного на оптической скамье соосно с входным торцом световода (рис. 1). Поворотный столик П1 обеспечивает изменение угла издания лазерного пучка на входной торец световода. Мощность пучка, отраженного от входного торца световода Ротр регистрируется фотоприемником ФП1 и измерительным прибором ИП1. При необходимости зарегистрировать полную мощность излучения лазера Рвх фотоприемник ФП1 устанавливается перед световодом. Мощность пучка, прошедшего световод Рвых, регистри-руется тем же фотоприемником ФП1, устанавливаемым вплотную к выходному торцу световода. Снятие радиального распределения интенсив-ности в поперечном сечении выходного пучка производится с помощью перемещаемого подвижкой П2 фотоприемника ФП2 с малым диаметром приемного окна.  Рис. 1. Структурная схема лабораторной установки Оценка степени пространственной когерентности излучения производятся с помощью дифракционной структуры Д, устанавливаемой либо на пути прямого лазерного пучка перед световодом, либо – прошедшего световод. Обработка результатов Мощность излучения лазера Pвх=536 Таблица 1.
Пример расчета для α, τ при φ=20: α = 10*lg(Pвх/Pвых)= 10*lg(536/117,1)= 6,61 дБ τ= Pвых/Pвх=117,1/430=0,218 = Pотр/Pвх=16,3/536=0,03 α=1-τ-ρ=1-0,218-0,03=0,751  Рис. 2. Зависимость отраженной и входной мощности от угла падения луча.  Рис. 3. Зависимость коэффициента потерь от угла падения луча в дБ.  Рис. 4. Зависимость коэффициента потерь от угла падения луча.  Рис. 5. Зависимость коэффициента отражения от угла падения луча.  Рис. 6. Зависимость коэффициента пропускания от угла падения луча. Построение зависимостей для нормального и наклонного падения луча. Таблица 2
 Рис. 7. Зависимость распределения интенсивности в поперечном сечении выходного пучка для нормального падения входного луча.  Рис. 8. Зависимость распределения интенсивности в поперечном сечении выходного пучка для наклонного падения входного луча φ=10.  Рис. 9. Зависимость распределения интенсивности в поперечном сечении выходного пучка для наклонного падения входного луча φ=30. Вывод: В ходе лабораторной работы были исследованы: прохождение лазерного излучения через многоволоконный световод, оптические потери в световоде, трансформация распределения излучения в сечении лазерного пучка после световода. Отраженная мощность увеличивается с возрастанием угла падения входного луча, а выходная мощность уменьшается. При нормальном падении излучения на входной торец световода "входное" излучение без искажения передается на выход световода; при наклонном падении излучения на отдельное волокно выходной поток из него в значительной мере концентрируется по краям, формируя в итоге светящийся конус. При сложении излучения многих волокон выходной поток, начиная с определенного расстояния, будет иметь в поперечном сечении вид кольца с возрастающим в направлении распространения радиусом. Таким образом, при нормальном падении лазерного пучка в выходном излучении качественно сохраняется вид радиального распределения интенсивности. Оно имеет вид светящегося круга со слабый кольцевым фоном. При наклонном падении яркий светящийся круг на выходе световода переходит в кольцо со слабым фоном. |