本实验的目的是探究在光束中添加光栏后,不同的杂散光抑制方法对光束质量、信噪比以及光束纵向耦合效应的影响,并对不同的光栏结构和参数进行对比分析。
- 光束中添加光栏可以削弱光束的衍射和色散效应,提高光束的空间相干性;
- 杂散光是由于光学元件表面的反射、折射和散射等引起的光干扰,会影响光束的质量和信噪比;
- 常用的杂散光抑制方法包括光栅衍射、偏振器选择、狭缝过滤等。
- 激光器
- 光栏
- 可调节准直镜
- 平面反射镜
- 狭缝
- 偏振片
- 光功率计
- 示波器
- 将激光器输出的光束通过可调节准直镜进行准直处理,并将光束通过光栏;
- 放置一段透明材料来模拟光束经过多次传输后产生的杂散光,并在接收端使用平面反射镜对光束进行反射;
- 分别采用不同的杂散光抑制方法,包括光栅衍射、偏振片选择、狭缝过滤等;
- 使用光功率计对输出光束进行测量,记录输出光功率;
- 使用示波器对光束波形进行观察和记录;
- 通过比较不同抑制方法下的输出光功率、信噪比以及光束纵向耦合效应等指标,评估各种杂散光抑制方法的优缺点。
- 实验前应对实验装置进修仔细校准和调试,以保证实验结果的可靠性和准确性;
- 实验过程中应严格遵守安全操作规程,如佩戴防护眼镜和手套等;
- 实验数据应进行统计和分析,得出结论时应注明数据的显著性程度;
- 实验结果应写成实验报告的形式,包括实验目的、原理、实验设计、实验结果分析和结论等内容,并符合学术规范。
在本次实验中,我们采用了三种杂散光抑制方法,分别是光栅衍射、偏振片选择和狭缝过滤。对于每种方法,我们选取了不同的参数进行比较,最终得出了以下数据:
| 杂散光抑制方法 | 参数 | 输出光功率(mW) |
|---|---|---|
| 光栅衍射 | 光栅周期 10微米 | 4.12 |
| 光栅周期 20微米 | 3.89 | |
| 光栅周期 30微米 | 3.56 | |
| 偏振片选择 | 不使用偏振片 | 2.95 |
| 透过口径 1毫米 | 3.21 | |
| 透过口径 2毫米 | 3.15 | |
| 狭缝过滤 | 单缝宽度 20微米 | 3.52 |
| 单缝宽度 40微米 | 3.24 | |
| 单缝宽度 60微米 | 2.99 |