Установка для регистрации коротких лазерных импульсов основной и удвоенной частоты неодимового лазера, страница 7

1 – юстировочный лазер ЛГН-225А

2 – глухое зеркало

3 – пассивный затвор LiF₂

4 – активный элемент АИГ: Nd³⁺

5 – выходное зеркало

6 – преобразователь частоты кристалл KDP

7 – измеритель энергии ИКТ-1Н

Методика юстировки:

1. Включите прибор ЛГН-225А согласно инструкции по эксплуатации.

2. Установите излучатель на оптическую скамью на расстоянии 1 м от прибора ЛГН-225А при помощи юстировочного столика.

3. Добейтесь с помощью винтов юстировочного столика излучателя прохождения луча прибора ЛГН-225А через активный элемент так, чтобы отражение от активного элемента совпадало с выходной аппретурой юстировочного лазера. Луч от юстировочного лазера должен попадать точно в середину входного отверстия излучателя.

4. Установите на оптическую скамью перед излучателем глухое зеркало. При этом отражение от активного элемента и от глухого зеркала должны совпадать на выходной апертуре ЛГН-225А. Совпадение отражений достигается путем вращения юстировочных винтов.

5. Включите излучатель ИЗ-25 без преобразователя частоты и пассивного модулятора. Включите блок питания лазера в сеть, поставьте «Высокое» напряжение с помощью тумблера. При помощи лабораторного автотрансформатора установите напряжение накачки. Во избежании повреждений активного элемента рекомендуется устанавливать напряжение накачки не более 1.44 кВ.

6. Проверьте форму пятна излучения на длине волны 1064 нм. Для этого необходимо взять отрезок кальки и поставить перед выходным зеркалом излучателя. Матовая сторона кальки должна быть обращена в сторону выходного зеркала. Нажмите на кнопку «Пуск». Калька должна слегка задымиться, оставив на этом месте отображение пятна. Пятно должно быть круглым. В противном случае произвести подъюстировку.

7. Закрепите юстировочные винты до упора. Отражение от элементов не должно поменяться.

1. Порядок выполнения работы:

1. Поставить на оптическую скамью измеритель энергии ИКТ-1Н. Добиться попадания юстировочного луча в середину измерительной головки прибора. Подключить измерительную головку к блоку регистрации. Включить вилку прибора в сеть и включить прибор, дать прибору прогреться в течение 10 минут и произвести калибровку в необходимом режиме измерения энергии. Затем с помощью ручки установить прибор в режим измерения энергии.

2. Расстановить элементы лабораторной установки на определенных расстояниях в соответствии с принципиальной оптической схемой (рис. 24). Преобразователь частоты 6 не ставиться, так как сначала надо измерить параметры излучения на длине волны 1.064 мкм. Подключить к лавинному фотодиоду 11 питание и подключить ЛФД к осциллографу 12 через разъем BNC к каналу 1 либо 2.

3. Включить блок питания лазера, поставить «Высокое» напряжение с помощью тумблера. При помощи лабораторного автотрансформатора установить напряжение накачки не более 1.44 кВ.

4. Подать излучение излучателя на приемное окно лавинного фотодиода с помощью отводной пластины 7. При этом на экране осциллографа будет наблюдаться импульс в режиме свободной генерации.

5. Произвести измерение энергии, длительности и формы импульса в режиме свободной генерации на длине волны 1.064 мкм.

6. Поставить пассивный затвор 3 между глухим зеркалом 2 и излучателем. Нажать на кнопку «ПУСК» и произвести измерение энергии, длительности и формы импульса в режиме модуляции добротности.

7. Установить преобразователь частоты 6 на оптическую скамью перед выходным зеркалом излучателя. С помощью юстировочных винтов добить совпадения отраженного луча с выходной апертурой He-Ne лазера.

8. Произвести измерения энергии, длительности и формы импульса в режиме свободной генерации и в режиме модуляции добротности на длине волны 0.532 мкм в соответствии с пунктами 5; 6.

1. Результаты эксперимента.

Произведя юстировку установки в соответствии со схемой 28 и собрав установку по схеме 24, были произведены измерения энергетических и временных параметров излучения лабораторного излучателя. На рисунке 29 изображена форма импульсов излучения в режиме свободной генерации (а) и в режиме модуляции добротности (б).

а б

Рис. 29. Формы импульсов излучения в режиме свободной генерации (а) и в режиме модуляции добротности (б) на длине волны 1064 нм

Рис. 30.Зависимость энергии излучения от напряжения накачки на длине волны λ = 1064 нм.

6. Организационно-экономическая часть

Введение

Данный проект посвящен проектировке и испытаниям лабораторной установки на основе излучателя ИЗ-25 с активным элементом на основе алюмоиттриевого граната для измерений его энергетических и временных параметров.

Для выполнения проектных работ необходимо затратить: время, труд сотрудников предприятия, а так же привлечь все необходимые финансовые средства, которые необходимы для того, чтобы разработать, изготовить, протестировать комплекс лабораторной работы и оплатить работу сотрудников.

В данной части будут рассмотрены следующие вопросы:

• 6.1 Описание основных разделов бизнес-плана проекта

• 6.2 Расчёт сметной стоимости и договорной цены проекта

• 6.3 Технико-экономическое обоснование целесообразности выполнения проекта

• 6.4 Организационно-экономические результаты

6.1 Описание основных разделов бизнес-плана проекта

6.1.1 Описание продукта

В данной работе используется установка для измерения энергетических и временных параметров лазера в режиме свободной генерации и в режиме модуляции добротности. Установка состоит из неодимового лазера АИГ: Nd³⁺ c длиной волны 1.064 мкм, юстировочного гелий-неонового лазера ЛГН-225, пассивного затвора LiF₂, удвоителя частоты на основе кристалл KDP, фотоприемника – ЛФД-2 и цифрового осциллографа . Лазер работает в режиме свободной генерации и режиме модуляции добротности на длине волны 0.63 мкм, а также на удвоенной частоте 0.53 мкм (зеленый свет). Фотоприемник построен на базе лавинного фотодиода ЛФД-2.

6.1.2 Анализ рынка сбыта

Основным рынком сбыта является МГТУ МИРЭА, однако, в связи со своей уникальностью, низкой стоимостью, а так же наличием стандартных комплектующих, находящихся в серийном производстве, за исключением разработанной системы измерения временных параметров, данный проект может быть представлен в другие образовательные учреждения, как в полной комплектации так и в частичной.

6.1.2 Оценка конкурентной среды

Конкурентная среда отсутствует.

6.1.3 Организационный план

Теоретические и экспериментальные исследования по данной теме проводит экспериментальная группа исследовательской лаборатории, в состав которой входят следующие специалисты:

• Руководитель проекта – Начальник отдела (НО);

• Консультант – Инженер 2-ой категории (И2);

• Исполнитель – Инженер 3-ей категории (И3).

Для четкой и своевременной организации планирования работ, вся тема разбивается на этапы с выделением ответственных исполнителей по каждому из этапов, и установлением окончательных сроков выполнения работ.

Таблица 6.1 Планирование этапов проекта

Таблица 6.1.2. Этапы выполнения проекта, трудоемкость, продолжительность этапов.

В таблице 6.1.3 представлен календарный график, отображающий продолжительность каждого вида работ в виде отрезков времени, которые располагаются в соответствии с последовательностью выполнения работ.

Таблица 6.1.3 – Календарный график проекта.