3.2. Описание лабораторной установки.

Лабораторная установка включает в себя маломощный гелий-неоновый лазер ( = 633 нм) с вертикальной линейной поляризацией излучения (рис. 3.7). Лазер укреплен на оптической скамье соосно с ЭОМ и фотоприемником. ЭОМ выполнен на основе кристалла KDР. В качестве анализатора используется пленочный поляроид призма. Крепление анализатора в модуляторе обеспечивает его вращение вокруг оси лазерного пучка на 360°.

Рисунок 7 - Структурная схема лабораторной установки

Область прозрачности модулятора 350...1200 нм. Напряжение полного просветления на длине волны 633 нм не более 700 В; потери света в режиме полного просветления – не более 30%; остаточный уровень светового потока в режиме полного затемнения – не более 7%. Диапазон частот модуляции 0.01...100 МГц.

Кристалл KDP снабжен электродами, благодаря которым создается поперечное электрическое поле по отношению к направлению распространения лазерного пучка. Использование продольного электрического поля улучшает частотные свойства ЭОМ за счет уменьшения паразитной межэлектродной емкости, но требует существенного повышения напряжения смещения. Регулируемое напряжение смещения подается на кристалл от стабилизированного источника питания. Для расширения диапазона исследования в источнике предусмотрена смена полярности напряжения смещения. Модулирующий синусоидальный сигнал поступает на вход ЭОМ от генератора.

Выход фотоприемника соединен с цифровым вольтметром, контролирующим сигнал, пропорциональный постоянной составляющей мощности излучения P_, прошедшей модулятор. Переменная составляющая сигнала излучения Р_m регистрируется с помощью двухлучевого осциллографа, имеющего калиброванные входы. На второй вход осциллографа подается опорный сигнал от генератора.

Протокол наблюдений

Обработка результатов

1. Занесем полученные экспериментальные результаты зависимости мощности пропускания модулятора от угла поворота анализатора и от приложенного напряжения в двух направлениях в таблиццах 1,2 соответственно. Также по данным из таблицы построим графики на рисунках 1-3.

Таблица №1 – Экспериментальная зависимость пропускания ЭОМ от угла поворота анализатора при различных значениях напряжения

U,В		0	30	60	90	120	150	180	210	240	270	300	330	360
0		22	66	173	246	196	91	22	66	179	242	197	82	22
300		117	106	123	149	158	145	121	104	124	152	161	143	118
600		236	156	55	26	103	212	246	151	52	27	113	214	233

Таблица №2 – Экспериментальная зависимость пропускания ЭОМ от управляющего напряжения при различных значениях угла поворота анализатора

	U,В	0	100	200	300	400	500	600
0		23	36	72	122	173	216	233
40		103	105	108	112	115	120	122
90		241	230	193	139	87	44	26
	U,В	0	-100	-200	-300	-400	-500	-600
0		22	39	79	135	188	227	236
40		109	106	106	109	111	120	112
90		247	228	185	128	75	38	28

Теперь построим графики:

Рисунок 8 – График зависимости пропускания ЭОМ от угла поворота анализатора при трёх различных значениях управляющего напряжения

Рисунок 9 - График зависимости пропускания ЭОМ от приложенного в прямом направлении напряжения при трёх различных значениях угла поворота анализатора

Рисунок 10 – График зависимости пропускания ЭОМ от приложенного в обратном направлении напряжения при трёх различных значениях угла поворота анализатора

2. Обработаем осциллограммы опорного сигнала и переменной составляющей мощности излучения Р_m для различных режимов и представим на рисунках 11 14 . Развертка по оси времени – 10 мкс/дел.

Рисунок 11 – Режим удвоения частоты, напряжение U = 0 В, φ = 0º

Рисунок 12 – Режим искажения амплитуды, напряжение U = -40 В, φ = 0º

Рисунок 13 – Режим линейный противофазный, напряжение U = -300 В, φ = 0º

Рисунок 14 – Режим линейный синфазный, напряжение U = 300 В, φ = 0º

ВЫВОД

В ходе лабораторной работы удалось получить экспериментальные результаты зависимости мощности пропускания модулятора от угла поворота анализатора и от приложенного напряжения в двух направлениях . Полученные данные были занесены в таблицы 1,2 соответственно. По данным таблиц были построены графики на рисунках 1-3. Можно отметить, что на данных зависимостях видно при угле поворота θ = 40º выходное напряжение почти не зависит от входного и колеблется в интервале от 103 В до 122 В.

Также были обработаны осциллограммы опорного сигнала и переменной составляющей мощности излучения Р_m для различных режимов с разверткой по оси времени – 5 мкс/дел. На осциллограммах наблюдается эффект удвоения частоты при входном напряжении – 0 В, при напряжении U = 300 В наблюдается линейный синфазный режим, а при напряжении U = -300 В линейный противофазный сигнал, режим искажения амплитуды виден при напряжении U = -40 В.