在激光器的設(shè)計和應(yīng)用中,需要考慮熱透鏡效應(yīng)影響,然而準確測出低功率激光器的熱透鏡焦距是研究難點。本實驗選用低功率He-Ne激光器,通過研究放大光斑的光強變化觀察熱透鏡效應(yīng),并推導(dǎo)出熱透鏡焦距的公式。對比丙酮和乙醇溶劑,觀察發(fā)現(xiàn)丙酮具有更明顯的熱透鏡效應(yīng),測試計算丙酮的熱透鏡焦距為-1.6 m。研究有助于改進低功率激光器的設(shè)計,從而降低熱透鏡效應(yīng)的影響,提高激光器的性能。 

【文章來源】：廣東石油化工學(xué)院學(xué)報. 2020,30(03)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

加入介質(zhì)前的光路

如圖3所示，激光經(jīng)過組合透鏡時，光束趨于平行，所以在組合透鏡附近的光強分布可以看作均勻的，且SZ-21多孔架(小孔)非常接近組合透鏡，相同面積上的光強大小可看作一樣。通過移動SZ-21多孔架測量出各個位置上的光強變化，算出其激光束外輪廓光線與中心線的夾角θ。(1)去掉SZ-21 多孔架,換上焦距為70 mm的雙凸透鏡,將激光束會聚成一個小光斑,用WOZ-11 光強分布儀測光斑光強,從WJF-X10-7A 型數(shù)字式檢流計讀取總光強I∑。(2)在透鏡組與焦距為70 mm的雙凸透鏡之間放上SZ-21 多孔架,焦距為70 mm的雙凸透鏡將小激光束進行匯聚,準確測量小激光束的光強。(3)將SZ-21 多孔架移動到導(dǎo)軌上位置一處,測量出該處的光強I1。(4)將SZ-21多孔架移動到導(dǎo)軌上位置二處,測量出該處光強I2。(5)用游標卡尺測量焦距為6.2 mm雙凸透鏡到介質(zhì)的距離d1,介質(zhì)到焦距為225 mm雙凸透鏡的距離D,其中:

式中:X可以由游標卡尺測量得，X=34.04 mm;L為雙凸透鏡f1、f2和熱透鏡F構(gòu)成的組合透鏡的焦點到透鏡f2的距離。由式(7)和(8)得透鏡組焦點到焦距為225 mm的雙凸透鏡距離

【參考文獻】：
期刊論文
[1]薄透鏡焦距測定方法的研究[J]. 崔海瑛,程淑華,李秀明,吳光濤.  大慶師范學(xué)院學(xué)報. 2016(06)
[2]基于頻譜傅里葉變換的平行光管液晶顯示屏測透鏡焦距研究[J]. 葉苗,郝華麗.  激光雜志. 2015(04)
[3]薄片激光器熱效應(yīng)及其對輸出功率的影響[J]. 趙建濤,馮國英,楊火木,唐淳,陳念江,周壽桓.  物理學(xué)報. 2012(08)
[4]熱透鏡效應(yīng)對諧振腔穩(wěn)定性影響研究[J]. 聶勁松.  激光雜志. 2011(01)
[5]一種測量端面抽運Nd-GdVO4晶體熱透鏡焦距的方法[J]. 項震,付鑫,葛劍虹.  中國激光. 2009(11)
[6]熱透鏡效應(yīng)對激光光束聚焦的影響[J]. 李斌,李永大,陳金強,林楠,李達.  光學(xué)儀器. 2007(06)
[7]一種測量動態(tài)熱焦距的方法[J]. 陳慧敏,李家澤.  激光與紅外. 2004(04)
[8]測定凸透鏡焦距九法[J]. 王中秋.  實驗教學(xué)與儀器. 2003(Z1)
[9]高功率激光器窗口三維溫度場分析及其熱透鏡研究[J]. 陸培華,王潤文.  光學(xué)學(xué)報. 2001(08)
[10]熱焦距的動態(tài)測量[J]. 侯學(xué)元,李宇飛,孫渝明,賈長洪,劉恩泉.  光電子·激光. 1999(03)

碩士論文
[1]固體激光器中熱透鏡效應(yīng)的計算和測量[D]. 李萍.西安工業(yè)大學(xué) 2018



本文編號：3369389