приборы квантовой электроники / ЛР1

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа новых производственных технологий

Обеспечивающее подразделение: Отделение материаловедения

Направление подготовки: 12.03.02 Оптотехника

ООП: Оптико-электронные приборы и системы

ОТЧЁТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1

«Измерение энергетических характеристик неодимового лазера»

дисциплина «Приборы квантовой электроники»

Выполнили:

студенты группы 4В11 _________________

Проверил:

доцент, к.ф.-м.н. ОМ, ИШНПТ _________________ Зыков И.Ю.

Томск – 2024

Цель работы:

Ознакомиться и приобрести навыки работы с лазерной установкой. Провести измерения и изучить зависимости энергетических характеристик.

Выполнение работы

Таблица 1. Результаты измерений и вычислений

U,В	Eг, мДж	Eн, Дж	η, %	ηдифф, %
1500	170	112,5	0,151	0,001799
1400	135	98	0,138	0,001688
1300	110	84,5	0,13	0,001654
1200	100	72	0,139	0,00185
1100	80	60,5	0,13	0,00188
1000	55	50	0,11	0,001719
900	35	40,5	0,086	0,001556
800	20	32	0,0625	0,001429
700	10	24,5	0,0408	0,001538
600	0	18	0
С = 100мкФ

1. Построить зависимость энергии генерации от напряжения накопителя:

Рисунок 1. Зависимость E_{генерации} от U_{накопителя}

2. Построить зависимость энергии генерации от энергии накачки:

Энергию накачки определяем по формуле:

Рисунок 2. Зависимость E_{генерации} от Е_{накачки}

3. Построить зависимость КПД лазера от энергии накачки:

КПД лазера определяем по формуле:

Рисунок 3. Зависимость КПД лазера от E_{накачки}

4. Построить зависимость дифференциального КПД лазера от энергии накачки:

Дифференциальный КПД лазера определяется по формуле:

где - пороговая энергия накачки

Рисунок 4. Зависимость дифференциального КПД лазера от E_{накачки}

Вывод: в рамках данной лабораторной работы были приобретены навыки работы с лазерной установкой. Измерены и вычислены такие энергетические характеристики, как энергия генерации лазерного излучения, напряжение накопителя и энергия накачки, КПД и дифференциальный КПД. Также построены зависимости : E_{генерации} = f (U_{накопителя}), E_{генерации} = f (Е_{накачки}), = f (Е_{накачки}), = f (Е_{накачки}).

Из графиков зависимостей можно сделать вывод, что

1. Порог генерации данного лазера составляет U=1,2 кВ, E_н = 72Дж. После преодоления порога генерации, при увеличении энергии накачки, увеличивается энергия генерации, снятая зависимость близка к линейной.

2. При увеличении энергии накачки, увеличивается КПД, зависимость нелинейная.