光電技術(shù)綜合設(shè)計(jì)2

1、光電技術(shù)綜合設(shè)計(jì)光電技術(shù)綜合設(shè)計(jì)Ⅰ——光電相位探測(cè)傳感器設(shè)計(jì)班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師：張翔(副教授)成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院得到很高的功率密度。(4)激光的高相干性：相干性主要描述光波各個(gè)部分的相位關(guān)系。正是激光具有如上所述的奇異特性因此在生活、工業(yè)加工、軍事、科研等領(lǐng)域中得到了廣泛地應(yīng)用。③激光器的種類激光器的種類對(duì)激光器有不同的分類方法，一般按工作介質(zhì)的不同來(lái)分類，在可以分為固體激光器、氣體激光器、液體激光器和半導(dǎo)體激光器。(1

2、)固體激光器一般講，固體激光器具有器件小、堅(jiān)固、使用方便、輸出功率大的特點(diǎn)。這種激光器的工作介質(zhì)是在作為基質(zhì)材料的晶體或玻璃中均勻摻入少量激活離子，常用的有釔鋁石榴石（YAG）晶體中摻入三價(jià)釹離子的激光器，它發(fā)射1060nm的近紅外激光。固體激光器一般連續(xù)功率可達(dá)100W以上，脈沖峰值功率可達(dá)109W。(2)氣體激光器氣體激光器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低；操作方便；工作介質(zhì)均勻，光束質(zhì)量好；以及能長(zhǎng)時(shí)間較穩(wěn)定地連續(xù)工作的有點(diǎn)。這也是目前品種最

3、多、應(yīng)用廣泛的一類激光器，占有市場(chǎng)達(dá)60％左右。其中，HeNe激光器是最常用的一種。(3)半導(dǎo)體激光器半導(dǎo)體激光器是以半導(dǎo)體材料作為工作介質(zhì)的。目前較成熟的是砷化鎵激光器，發(fā)射840nm的激光。這種激光器體積小、質(zhì)量輕、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而堅(jiān)固，特別適于在飛機(jī)、車輛、宇宙飛船上用。(4)液體激光器常用的是染料激光器，采用有機(jī)染料為工作介質(zhì)。大多數(shù)情況是把有機(jī)染料溶于溶劑中（乙醇、丙酮、水等）中使用，也有以蒸氣狀態(tài)工作的。利用不同染料可獲得

4、不同波長(zhǎng)激光（在可見(jiàn)光范圍）。染料激光器一般使用激光作泵浦源，例如常用的有氬離子激光器等。液體激光器工作原理比較復(fù)雜。輸出波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)，且覆蓋面寬是它的優(yōu)點(diǎn)，使它也得到廣泛應(yīng)用。④激光器組成激光器組成激光器由三大基本系統(tǒng)組成：諧振腔、增益介質(zhì)、抽運(yùn)系統(tǒng)。(1)諧振腔最簡(jiǎn)單的光學(xué)諧振腔是在激活介質(zhì)兩端恰當(dāng)?shù)胤胖脙蓚€(gè)鍍有高反射率的反射鏡構(gòu)成，一塊幾乎全反射，稱為全反鏡；一塊光大部分反射、少量透射出去，以使激光可透過(guò)這塊鏡子而射出，故稱輸出鏡

5、。被反射回到工作介質(zhì)的光，繼續(xù)誘發(fā)新的受激輻射，光被放大。因此，光在諧振腔中來(lái)回振蕩，造成連鎖反應(yīng)，雪崩似的獲得放大，產(chǎn)生強(qiáng)烈的激光，從部分反射鏡子一端輸出。根據(jù)諧振腔的開(kāi)放程度可以分為開(kāi)腔、閉腔，氣體波導(dǎo)腔。根據(jù)幾何偏折損耗的高低，開(kāi)放式光腔可分為穩(wěn)定腔和非穩(wěn)腔。由于穩(wěn)定腔的幾何偏折損耗小，在絕大多數(shù)的激光器中，小功率器件采用穩(wěn)定腔，并且其腔理論模式在腔模理論中比較成熟。非穩(wěn)腔則是指傍軸光線在腔內(nèi)往返有限幾次后從側(cè)面逸出腔外，腔的幾何

6、損耗較大，可控的衍射耦合輸出，輸出耦合率與腔的幾何參數(shù)g有關(guān)，同時(shí)，非穩(wěn)腔能獲得盡可能大的模體積和良好的橫模鑒別能力，以實(shí)現(xiàn)高功率單模運(yùn)轉(zhuǎn)，但此類諧振腔一般只適用于大功率激光器。基于上述比較穩(wěn)定腔和非穩(wěn)腔優(yōu)缺點(diǎn)，我們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)過(guò)程采用平凹穩(wěn)定腔。光學(xué)諧振腔的作用：一是提供正反饋，使激活介質(zhì)中產(chǎn)生的輻射能多次通過(guò)介質(zhì)，當(dāng)受激輻射所提供的增益超過(guò)損耗時(shí)在腔內(nèi)得到放大、建立并維持自激振蕩。諧振腔的光學(xué)反饋?zhàn)饔萌Q于兩個(gè)因素：一是組成腔的兩個(gè)反