基于布拉格声光衍射场的光强非均匀空间分布研究

为了保证合成孔径激光雷达测试中信号光的光束质量,从波动方程出发,推导出传统的衍射光源布拉格声光作用的耦合波方程。根据测试对光束质量的不同要求,借助有限差分方法分析衍射场光强的空间三维分布,发现声场振幅的不均匀分布会影响声光衍射场的光强分布,光强分布不均造成实验中信息光源的探测难度。通过光强空间分布研究增大有效通光孔径到3 mm,解决了声光调制器光束衍射质量问题,改进后的光束质量达到实验要求。该研究方法适用于改进声光器件工作参数。     

驻波情形的液体声光效应的理论与实验研究

模拟计算了液体声光衍射的贝塞尔函数,测量了不同质量分数NaCl溶液对激光的衍射效率和不同温度纯水对激光衍射的相对光强比,计算了不同质量分数NaCl溶液的声光相位延迟、声致折射率变化量幅值.结果表明:随着NaCl溶液质量分数的增加,声光衍射效率、相对光强比、声致折射率变化量幅值均不同程度下降,而温度对纯水的相对光强比影响很小.     

用激光单缝衍射实验仪做扩展实验

在大学物理实验中,单缝衍射实验仪一般用来测量衍射光强分布和缝宽,本文对实验内容进行了扩展,增加了测量细丝直径、He-Ne激光束的光强分布、激光束光斑尺寸及发散角等内容.     

大学物理实验激光衍射教学仪器的改进

针对大学物理基础光学实验中衍射光强分布测量中存在的问题,设计了用单片机控制步进电机带动光探头移动,将单片机与光强检测器结合,通过电路改进、程序编写等工作,成功改进了激光衍射实验仪,有效提高激光衍射实验光强测量精度.     

基于喇曼—奈斯声光衍射的光学双稳装置

本文提出一种基于喇曼-奈斯(Raman-Nath)声光衍射的光学双稳装置。实验记录了喇曼-奈斯声光调制器的衍射光强特性曲线。显示了一级衍射光强相对输入光强的双稳特性。这种声光双稳装置可采用三种工作方式,其一种用途是可以作为多通道开关。     

任意发光类型的多色光照明下光栅塔尔博特效应的研究

利用部分相干光理论对多色光源照明下光栅的菲涅耳衍射进行了理论分析,得到了适用于任意发光类型(脉冲或连续发光)的多色光源的衍射光强的一般公式,理论结果表明菲涅耳衍射区的平均衍射光强的形式只与光源的频谱分布有关,这对借助于连续发光光源来研究脉冲光源照明下光栅的塔尔博特效应以及用来确定脉冲光源的性能参量提供了有力的参考依据。此外,详细讨论了光源的频谱分布对光栅塔尔博特效应的影响并进行了相应的数值计算。实验中通过选用不同频率的激光分别照明光栅,拍摄到对应于不同频率的衍射光强分布图像,从而间接获得多色光同时照明光栅时总的衍射光强分布。实验结果表明,理论和实验符合较好。     

利用声光衍射测量海水中悬浮沙浓度的研究

本文提出了利用声光衍射来测量海水中悬浮沙浓度的方法.依据声光衍射理论和超声在悬浮液中传播特性,推导出声光衍射损耗系数之比与悬浮沙浓度的关系式,并利用He-Ne激光器,对浓度低于1kg/m³的高岭土海水悬浮液进行了实验.     

全息法分析激光模式

本文阐述了利用全息照相分析He-Ne激光横模的原理和方法。并对腔长分别为230mm,250mm的两支He-Ne激光管进行了模式分析。从实验结果可以清楚地看到各种横模的光强分布情况,而且能够观测到简并模式的存在及模式竞争情况。     

偏振和衍射双重效应影响的Schmidt棱镜特性

一束偏振光经过Schmidt棱镜的两个不同路径,成为两个不同的偏振状态,使得出射光束的偏振态呈现非均匀分布.为了探索偏振态非均匀分布对Schmidt棱镜传光质量的影响机理,将两个路径对应的光波函数引入屋脊衍射积分方程,得到了偏振效应影响的屋脊衍射场强分布.场强分布的数字计算表明:在偏振效应和衍射效应的双重影响下,经Schmidt棱镜出射的光场分布出现了严重变形;对应同一入射线偏振光出现的P、S两分量位相差的差异,使得P、S分量的屋脊衍射光强分布IP、IS有很大差异,这种差异在入射线偏振光方位角为0°和90°时达到最大;而合光波的衍射光强IP+IS是分裂为有一定空间间距的多峰分布,但多峰分布随入射线偏振光方位角的变化比较小.实验拍摄了He-Ne激光经Schmidt棱镜衍射后出射光强分布图.实验结果和理论分析一致性表明:Schmidt棱镜中的偏振效应和屋脊衍射效应导致了一束入射线偏振光分裂为有一定空间间距的多峰光束,严重破坏了Schmidt棱镜的传光特性.     

声光Naman-Nath衍射特性的研究

讨论了液体介质中的超声相位光栅的形成,根据声光相互作用类型的区分标准,在液体介质的超声光栅实验中声光相互作用一般为Naman-Nath衍射;相位光栅可以由声行波和声驻波形成,且形成的各级衍射条纹极大均由相同的光栅方程决定,各级衍射条纹的强度由相应阶次的J2m函数值决定;在此基础上给出了衍射条纹和衍射光强的分布特点.     

一种新型多波长绝对距离干涉测量系统的研究

介绍了一种新型多波长绝对距离干涉测量系统。系统采用633nm的双纵模He-Ne激光器和629nm的He-Ne激光器,组成三级合成波长链对较大距离进行精密测量,并作了误差分析。系统采用高稳定度的声光晶体对各波长分别进行偏频,再用外差探测法测量出光束通过参考光路和测量光路后的位相差。简要介绍了629nm的He-Ne激光器的设计方案。     

基于LabVIEW的He-Ne激光器综合实验系统

基于LabVIEW软件和数据采集卡设计了激光器综合实验系统,可实现对激光器谐振腔长调谐的自动、远程、精密的控制,并具有对输出光强信号进行实时显示、存储、读取和处理的功能,同时将频率分裂、模竞争和光强调谐实验相结合.     

用超声光栅测量氦氖激光的波长

介绍了一种新的测量激光波长的方法,并与传统的迈克耳孙干涉仪测量的结果进行了比较.我们对汞光和氦氖激光在乙醇(97%)形成的超声光栅中的衍射光谱进行了测量研究,首先利用汞光数据计算得到了超声波在乙醇中的传播速度,并分析了温度对结果的影响,然后利用超声波波速计算了氦氖激光的波长,得到的结果与标准值相比的相对误差为0.55%.此方法操作简便,且有与迈克耳孙干涉仪可比的精度.     

He-Ne激光器放电点火电压的实验研究

寻找能降低He—Ne激光器点火电压的外加催离剂．实验对He—Ne激光器的点火电压在阴、阳极被可见光照射、低放射源作用于放电管和阴极附近加强电场的条件下进行了测量．对不同外加条件作用下He—Ne激光器点火电压实验数据的误差进行了分析．实验结果指出，用可见光照射阴极或阳极不能降低He—Ne激光器的点火电压；能明显降低点火电压的因素可以是低放射源或外加强电场．     

Study on diffraction characteristics of a planar diamond waveguide

A numerical simulation is performed to study the far-field diffraction properties of planar diamond waveguides.The far-field intensity distributions of a planar air waveguide and a diamond waveguide with different distances are given by numerical calculations.In the experiment,the diffraction patterns on the screen with different distances are recorded using a He-Ne laser as the light source,wherein the laser beam is coupled with and propagates in the diamond waveguide.The simulation results are found to be consistent with the experimental ones.     

Experimental study of light diffraction by standing ultrasonic wave with cylindrical symmetry

We report a new acousto-optic arrangement based on ultrasonic wave with cylindrical symmetry. The theory of light interaction with standing cylindrical ultrasonic wave is experimentally verified in the Fraunhofer region. A very good agreement of experimental results with numerical calculations based on the proposed theory is found. The diffraction pattern consists of ring-shaped diffraction orders which posses a fine structure. The time average light intensity of the whole zeroth diffraction order as a function of the Raman-Nath parameter is investigated. The modulation properties of presented system are examined by means of single photon counting technique. Finally, some potentially useful applications in the laser and fibre technology are suggested.     

Spatial distribution of the intensity of laser beam diffracted on the conical surface of an axicon

The field of diffraction from an axicon irradiated by a He-Ne laser has been studied. For this purpose the diffracting surface of the axicon is conceptually divided into tangential Fresnel regions. It is shown that evaluation of the Fresnel integral from only the first region provides a correct pattern of spatial distribution of the diffraction field of the axicon. The calculated distribution coincides sufficiently well with the experimental pattern. It is also shown that with a change in the laser beam radius and in the rounding of axicon vertex the location of maxima and minima of the diffraction field does not practically change.     

双频氦氖激光回馈位移测量系统的实验与应用研究

研究了一种全新的纳米尺度位移测量系统。将双折射元件插入He-Ne激光器谐振腔内产生频率分裂效应，使原本单模谐振的激光器输出变成了频差可调的2个正交偏振频率（o光和e光），而形成双频激光器。在激光谐振腔外放置沿激光轴线位移的反射表面，将输出的激光束反射回腔内，以便对激光的光强进行调制，可实现高分辨率非接触式可判向位移测量。提出了一种细分方法，该方法突破了传统干涉系统的衍射极限（1/2波长）。对于633nm波长He-Ne激光，本系统的理想分辨率为1/8波长（约为79nm）。     

He-Ne激光对增强UV-B辐射拟南芥抗氧化系统的损伤修复

以培养6周左右的拟南芥为材料,采用UV-B辐射（剂量1 KJ/m2/d）和He-Ne激光器（波长632.8 nm,输出功率5 mW·mm2,辐照时间60 s）对材料进行处理,分成CK（没有经过UV-B或激光辐照）组、B(UV-B辐射)组、BL（UV-B和激光复合处理）组和L（激光辐照）组4个不同处理组.结果表明:增强的UV-B辐射拟南芥幼苗导致MDA(Malondialdehyde)、超氧阴离子含量升高,GSH(Glutathione)含量降低,PAL(phenylalanine ammomia-lyase)、CAT(catalase)和APX(ascorbate peroxidase)活性升高,SOD(supemxide dismutas)活性降低.单独He-Ne激光处理使MDA、超氧阴离子含量降低,GSH的含量升高,SOD、APX、CAT的活性升高,PAL的活性降低.UV-B辐射后再用He-Ne激光进行后处理,发现与单独UV-B辐照处理相比,MDA、超氧阴离子含量降低,GSH含量升高,SOD、APX、CAT的活性升高了,PAL的活性降低了.因此激光在一定程度上提高了拟南芥叶片抗氧化能力,在此基础上讨论了其可能的形成机理.