4. Экспериментальная установка

В данной лабораторной работе производится измерение мощности лазерного излучения с помощью ИМО-2Н и определение коэффициента преобразования преобразователя ПИ-7.

Рис. 1.3. Структурная схема экспериментальной установки: 1 – полупроводниковый лазерный модуль; 2 – ослабитель; 3 – ИМО-2Н; 4 – преобразователь ПИ-7; 5 – вольтметр Щ-302.

В качестве источника лазерного излучения (1) используется полупроводниковый лазерный модуль (λ_max = 650 нм, P_max = 3 мВт). Его конструкция позволяет изменять мощность выходного излучения, путем изменения тока накачки. Выходной сигнал преобразователя (4) измеряется с помощью универсального вольтметра (5). Принцип действия ослабителя (2) заключается в периодическом ослаблении светового потока. Для этого используются специальные диски с прорезями, которые приводятся во вращение вокруг своей оси, так что при условии постоянства угловой скорости коэффициент ослабления определяется шириной прорези.

5. Порядок выполнения работы

1. 1. Включить источник питания лазерного модуля.

2. 2. Включить измерительный блок ИМО-2Н, дать прогреться 20–30 мин.

3. 3. Переключатель рода работ измерительного блока установить в положение «ИЗМЕРЕНИЕ» мощности.

4. 4. Провести калибровку измерительного блока, для этого:

   1. указатель предела измерений установить в положение 0.01 Вт (красный тумблер);

   2. установить «0» на стрелочном индикаторе;

   3. переключатель рода работ установить в положение «КАЛИБРОВКА»;

   4. Через 1-2 минуты стрелка индикатора должна установиться на максимальное деление его шкалы, в том случае если это не так провести регулировку с помощью подстроечного резистора, выведенного на лицевую панель;

   5. переключатель работ – в положение «ИЗМЕРЕНИЕ»;

   6. проделать пункты 4b - 4e 5 – 7 раз, учтя, что показания прибора устанавливаются через 1 – 2 минуты.

5. 5. Лазерный луч направить на входное окно измерительной головки ИМО-2Н.

6. 6. Измерить мощность излучения лазера. Перед каждым измерением проверять установку нуля стрелочного индикатора.

7. 7. Выполнить 5 – 7 измерений. Вычислить среднее значение мощности лазерного излучения и оценить доверительный интервал с вероятностью 0,9.

8. 8. На оптическую скамью установить преобразователь ПИ-7 и измерительный прибор Щ-302.

9. 9. Включить измерительный прибор, дать прогреться 20 – 30 минут.

10. 10. Лазерный луч направить на центр входного окна преобразователя ПИ-7.

11. 11. По показаниям прибора Щ-302 измерить напряжение сигнала, поступающего с ПИ-7.

12. 12. Измерения повторить 5 – 7 раз.

13. 13. Зная мощность излучения лазера и напряжение сигнала с преобразователя, вычислить коэффициент преобразования ПИ-7.

14. 14. Определить среднее значение коэффициента преобразования, оценить доверительный интервал с вероятностью 0,9.

15. 15. Установить один из дисков на ослабителе мощности. Включить его тумблером на корпусе.

16. 16. С помощью ИМО-2Н измерить значение мощности излучения лазера 3 – 5 раз.

17. 17. Определить коэффициент ослабления ослабителя с данным диском.

18. 18. Пункты 15 – 17 выполнить с другими дисками.