Hướng dẫn thí nghiệm môn học Kỹ thuật Laser

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Hướng dẫn thí nghiệm môn học Kỹ thuật Laser" được thực hiện nhằm giúp các em sinh viên hiểu được phương pháp đo kích thước lớn của các bộ phận hoặc chi tiết máy theo phương pháp dịch pha. Biết cách sử dụng thiết bị đo khoảng cách bằng laser. Xác định đặc điểm phân cực của một nguồn sáng laser bán dẫn và sự phụ thuộc của công suất phát theo dòng nuôi... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tại đây!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Hướng dẫn thí nghiệm môn học Kỹ thuật Laser

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ Bộ môn Cơ khí chính xác & Quang học ------------- Hướng dẫn thí nghiệm môn học KỸ THUẬT LASER Họ và tên sinh viên: Tài Liệu HUST Mã lớp học: Bachkhoa Universe Mã lớp thí nghiệm: Hà nội, 2022 1
CÁC CẤP ĐỘ AN TOÀN CỦA LASER Sự nguy hiểm của laser được chia thành 4 loại chính dựa vào khả năng gây ra phá hủy về mặt sinh học đối với mắt và da. Mục đích của việc phân loại mức độ nguy hiểm là để cảnh báo người sử dụng về sự nguy hại khi tiếp xúc với laser. Các giới hạn tiếp xúc phụ thuộc vào công suất phát hay năng lượng, bước sóng bức xạ, thời gian tiếp xúc, diện tích mặt cắt ngang của chùm laser. Phân loại Laser theo ANSI (American National Standard Institute – Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ): Loại I (class I): Không thể phát xạ laser ở mức độ nguy hiểm (đặc trưng cho loại này là laser liên tục CW (continous wave) công suất 0,4 µW tại bước sóng khả kiến. Laser thuộc loại này bao gồm các máy in laser, máy hát đĩa CD, và thiết bị trắc địa, và chúng không được phép phát ra các mức bức xạ quang học trên giới hạn phơi sáng đối với mắt. Loại I.A (class I.A): Là loại thiết kế chuyên dụng cho các laser không có khuynh hướng nhìn, ví dụ như máy quét laser mã vạch ở siêu thị. Được phép có công suất cao hơn laser loại I (không quá 4 mW), nhưng không được vượt quá giới hạn loại I trong khoảng thời gian phát xạ hơn 1000 giây. Loại II (class II): Là các laser công suất thấp phát ra chùm tia trong miền quang phổ khả kiến. Những laser này bị giới hạn công suất phát dưới 1mW, thấp hơn độ phơi sáng lớn nhất cho phép là 0,25 giây hoặc ít hơn. Phản ứng khó chịu tự nhiên đối với ánh sáng khả kiến có độ sáng này giúp bảo vệ mắt khỏi bị phá hủy, nhưng bất cứ sự cố ý nhìn quá thời gian nào cũng sẽ đều dẫn tới hỏng mắt. Một số ví dụ laser thuộc loại này là các laser thuyết trình dùng trong lớp học, các con trỏ laser, và những dụng cụ đo xa. Loại IIIA (class IIIA): Là những laser liên tục công suất trung bình (1-5 mW). Chúng được xem an toàn khi nhìn trong chốc lát (dưới 0,25 giây), nhưng không nên nhìn trực diện hoặc nhìn qua bất kì dụng cụ quang phóng đại nào. Loại IIIB (class IIIB): Có công suất trung bình (sóng liên tục 5-500 mW, hoặc laser xung là 10 J/cm2 ), và không an toàn khi nhìn trực diện hoặc nhìn qua sự phản xạ. Những đo đạc an toàn đặc biệt được khuyến nghị trong tiêu chuẩn điều khiển sự rủi ro của laser thuộc loại này. Ví dụ ứng dụng của laser thuộc loại này là quang phổ kế, kính hiển vi đồng tiêu và các sô diễn ánh sáng giải trí. Loại IV (class IV): Phát ra công suất cao, vượt quá giới hạn dành cho laser loại IIIB, và yêu cầu phải điều khiển nghiêm ngặt để loại trừ nguy hiểm trong lúc sử dụng chúng. Cả chùm tia trực tiếp lẫn chùm tia phản xạ khuếch tán từ laser loại này đều làm hỏng mắt và da, và có khả năng gây cháy tùy thuộc vào chất liệu mà chúng chạm tới. Đa số tổn thương cho mắt vì laser là do sự phản xạ của ánh sáng laser loại IV, và vì vậy mọi bề mặt phản xạ phải giữ ra xa chùm tia và phải đeo kính bảo vệ mắt thích hợp mọi lúc khi làm việc với các 2
laser này. Laser thuộc loại này được dùng cho phẫu thuật, cắt, khoan, vi gia công cắt gọt, và hàn. 3
Bài I ĐO KÍCH THƯỚC LỚN CỦA BỘ PHẬN VÀ CHI TIẾT MÁY BẰNG LASER THEO PHƯƠNG PHÁP DỊCH PHA Mục đích: - Sinh viên hiểu được phương pháp đo kích thước lớn của các bộ phận hoặc chi tiết máy theo phương pháp dịch pha. - Biết cách sử dụng thiết bị đo khoảng cách bằng laser. Thiết bị thí nghiệm : • Máy đo khoảng cách bằng laser cầm tay Leica DISTO D2 • Chi tiết đo mẫu và chốt trụ có đường kính d theo hình vẽ 1.3 • Encoder góc có 24000 xung. Nội dung thí nghiệm: - Tìm hiểu và nắm được nguyên lý hoạt động của máy đo khoảng cách bằng laser - Thực hiện phép đo trực tiếp khoảng cách tâm hai lỗ L - Thực hiện phép đo gián tiếp khoảng cách tâm hai lỗ L Trình tự thí nghiệm: 1. Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của thiết bị đo • Nguyên lý hoạt động của thiết bị đo. Phương pháp này sử dụng các bộ điều biến để điều chế cường độ tia laser thành dạng tín hiệu điều hòa có tần sô f không lớn. Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý đo khoảng cách bằng dịch pha 4
Sơ đồ nguyên lý chung của thiết bị đo bằng di pha như hình 1.1 tia laser từ nguồn sẽ bị điều biến thành các sóng điều hòa dạng sin với tần số f bởi tín hiệu từ bộ tạo dao động điều hòa. Tín hiệu đo từ bộ điều biến sau khi phản xạ từ mặt đo ở khoảng cách L sẽ được thu nhận ở hệ quang điện và được gửi đến bộ so pha cùng với tín hiệu điều hòa chuẩn từ bộ tạo dao động. Bộ so pha sẽ đo độ sai lệch pha giữa tín hiệu chuẩn và tín hiệu đo. Pha của tín hiệu thu về sẽ chậm hơn tín hiệu phát ra: 𝐿  = 4f 𝑐 - c là vận tốc ánh sáng. - f là tần số của tín hiệu đã được điều chế. Như vậy chiều dài cần đo: L = c.  / 4f Độ nhạy của phương pháp này phụ thuộc vào khả năng đo độ lệch pha của hai tín hiệu. Nếu tần số tín hiệu được điều chế là f = 1,56.107 Hz và khả năng đo lệch pha là 1 phút thì độ phân giải của của phép đo là 1mm. • Cách sử dụng thiết bị đo. (4).Kết quả (2).Thiết lập gốc tọa độ đo (3).Đơn vị đo (1).Khởi động thiết bị đo và lấy kết quả (5).Tổng các lần đo (6).Hiệu các lần đo (7). Các chức (8).Đèn nền màn năng đo hình (9).Xóa kết quả và tắt thiết bị Hình 1.2. Ảnh thiết bị đo khoảng cách cầm tay Leica DISTO A2 Phạm vi đo: từ 0,05m đến 60m độ chính xác ±1,5mm Cách sử dụng : Bấm nút ON/ DIST (1) để khởi động thiết bị. Hướng tia laser vào điểm cần đo, bấm nút ON/ DIST là được kết quả đo (4) trên màn hình. Có thể thiết lập gốc tọa độ đo (2) từ phía đầu hoặc phía cuối của dụng cụ đo. Bấm nút (5) 5
và (6) để tính tổng và hiệu hai lần đo liên tiếp. Bấm nút (7) để đo diện tích, thể tích của chi tiết. d d d=8mm d d L=1000±1 Hình 1.3. Chi tiết đo và chốt trụ Hình 1.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2. Đo trực tiếp khoảng cách tâm hai lỗ L • Bước 1: Gá hai chốt trụ có đường kính bằng đường kính lỗ d = 8 mm vào hai lỗ, cài đặt dụng cụ đo laser khoảng cách sao cho gốc tọa độ ở phần cuối của dụng cụ đo. • Bước 2: Đặt dụng cụ đo lên một đầu của chốt hướng tia laser về phía chốt còn lại sao cho phương của tia laser vuông góc với đường tâm chốt trụ, bấm nút ON/DIST sao cho tia laser có phương trùng với đường nối hai tâm chốt. Bấm nút ON/DIST lần thứ 2 và đọc chỉ thị hiển thị trên màn hình của dụng cụ đo ta được khoảng cách từ gốc tọa độ đo đến chốt A. Lặp lại thao tác trên 5 lần và ghi kết quả vào bảng 1.1. Khoảng cách hai tâm lỗ L sẽ là: L= A + d 3. Đo gián tiếp khoảng cách tâm hai lỗ L Có những chi tiết không thể thực hiện đo khoảng cách hai tâm lỗ theo phương pháp đo trực tiếp ta có thể đo khoảng cách gián tiếp như sau: thiết bị gồm hai chốt 6
trụ đường kính d. Và một encoder góc có 24000 xung trên một vòng chia 360o. Thiết bị đo khoảng cách laser được đặt lên encoder góc để đo góc quay  giữa hai phương của kích thước l1 và l2. Để đo được góc quay  ta đếm số xung trên encoder góc, do đó góc  được tính bằng công thức: 𝑠ố 𝑥𝑢𝑛𝑔 = × 3600 120000 d d=8mm d 1000±1 d d L l l  Hình 1.5: Sơ đồ đo khoảng cách gián tiếp • Bước 1: Gá hai chốt trụ vào hai lỗ, đặt dụng cụ đo khoảng cách laser lên encoder góc sao cho điểm xuất phát của tia laser trùng với tâm quay của encoder. • Bước 2: Bấm nút ON/DIST chiếu tia laser về phía chốt trụ thứ nhất sao cho phương của tia laser trùng với phương của đường nối từ tâm quay đến chốt trụ, cài đặt dụng cụ đo laser sao cho gốc tọa độ ở phần đầu của dụng cụ đo, set 0 trên màn hiển thị số xung của encorder góc. Bấm nút ON/DIST lần thứ 2 và đọc chỉ thị hiển thị trên màn hình của máy đo khoảng cách laser ta được khoảng cách từ gốc tọa độ đo đến chốt l1. Xoay dụng cụ đo và hướng tia laser về phía chốt trụ thứ 2 sao cho tia laser đi qua phương của đường nối tâm chốt trụ thứ 2 và tâm đĩa chia độ. Bấm nút ON/DIST và đọc chỉ thị trên màn hình của dụng cụ đo ta được khoảng cách l 2. Xác định góc xoay của dụng cụ đo laser bằng cách đọc số xung trên màn hiển thị ta sẽ tính được góc quay của dụng cụ đo . Lặp lại thao tác trên 5 lần và ghi kết quả vào bảng 1.2. Khoảng cách hai tâm lỗ sẽ là: 7
d L= ( l1 + r ) + ( l2 + r ) − 2 ( l1 + r )( l2 + r ) cos r là bán kính chốt trụ r = 2 2 2 8
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI I Tên sinh viên thí nghiệm : Lớp : Ngày thí nghiệm : Người hướng dẫn : Đánh giá: SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN KẾT QUẢ ĐO 1. Đo trực tiếp kích thước L=1000 Bảng số liệu 1-1 Thông số A Lần đo (mm) đo 1 số 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Giá trị trung A= bình • Khoảng cách hai tâm lỗ L: L =A +d= 9
2. Đo gián tiếp kích thước L=1000 Bảng số liệu 1-2 Thông số Khoảng cách l1 l2  Lần đo Số xung L (mm) (mm) (mm) (o ) 1 2 3 4 5 Bảng số liệu 1-3 Thông số Khoảng cách l1 l2  Lần đo Số xung L (mm) (mm) (mm) (o ) 1 2 3 4 5 • Khoảng cách trung bình giữa 2 tâm lỗ L: 1 𝐿̅ = ∑𝑛𝑖=1 𝐿𝑖 𝑛 So sánh kết quả của hai phương pháp đo trực tiếp và gián tiếp đưa ra nhận xét về độ chính xác của hai phương pháp: …………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. Tại sao: ……………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. 10
Bài II XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT PHÂN CỰC CỦA LASER VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA NGUỒN NUÔI VÀ CÔNG SUẤT CỦA LASER GaAs. Mục đích: Xác định đặc điểm phân cực của một nguồn sáng laser bán dẫn và sự phụ thuộc của công suất phát theo dòng nuôi. Thiết bị thí nghiệm : • Nguồn laser GaAs bước sóng 650 nm, P = 1 mW • Nguồn điện một chiều điều chỉnh được dòng điện. Nguồn điện 1 chiều Nguồn laser GaAs Hình 2.1. Hình ảnh nguồn laser và nguồn nuôi • Ampe kế điện tử (mA) • Thiết bị đo công suất laser Cảm biến quang điện Bộ đo công suất Hình 2.2. Ảnh cảm biến quang điện và nguồn nuôi • Tấm phân cực 11
Nội dung thí nghiệm : - Xem xét và mô tả về cấu tạo của laser GaAs - Xác định sự phân cực của laser GaAs - Đo sự thay đổi của công suất phát laser GaAs theo dòng Trình tự thí nghiệm : 1. Tìm hiểu nguyên lý, cấu tạo laser bán dẫn GaAs. Laser diode bao gồm một đơn tinh thể của Ga –As, kích thích theo dạng tiếp giáp p-n và được đặt một điện thế ban đầu. Hình 2.3. Cấu trúc đơn giản của diode laser tiếp giáp đơn Tạo phân bố đảo và tăng khả năng tái hợp lại, khoảng 1mm độ rộng gọi là vùng hoạt động laser, điều quan trọng ở đây là mật độ dòng cao hàng trăm ampe trên mối mm2. Khởi đầu cho sự phát laser được đặc trưng bởi dòng phun gọi là dòng ngưỡng, dưới dòng ngưỡng Ith này thì sự phát xạ ánh sáng là tự phát và không kết hợp. Ở hai đầu của diode được đánh bóng tạo buồng cộng hưởng quang, các cạnh bên được làm nhám để tán xạ ánh sáng, hình 2.3. Laser bán dẫn có đặc điểm là công suất và phổ phát xạ phụ thuộc vào dòng nuôi. Bởi vậy, việc ổn định dòng nuôi đó là hết sức quan trọng. Trên hình 2.4, là một mạch nguồn điển hình. Dòng không đổi nhận được bởi sự thay thế một diode zener vào chỗ của trở kháng, thường giữa nền và đất. Dòng đi qua laser diode được cho bởi: I0=(VI – VBE)/RE VI : là điện áp phá hỏng của diode zener 12
VBE : điện áp Bazer- Emiter RE : trở kháng Emiter. a, b, Hình 2.4. Mạch nuôi điển hình cho diode laser(a),. Mạch nguồn 1 chiều điều chỉnh dòng (b) Laser bán dẫn có điện trở động nhỏ, chỉ một sự thay đổi nhỏ trong điện thế đặt vào sẽ có một sự thay đổi rất lớn trong dòng qua laser. Do vậy nguồn nuôi laser thường là nguồn dòng. Nguồn dòng nuôi laser phải cấp dòng ổn định và giảm thiểu tác động của xung tức thời. 2. Tìm hiểu sự phân cực của laser Laser được coi là sóng điện từ ngang (sóng điện từ là sự kết hợp (nhân vecto) của dao động điện trường và dao động từ trường vuông góc với nhau lan truyền trong không gian như sóng (vận tốc của sóng điện từ trong chân không là xấp xỉ 299 792 458 m/s). Điện trường Từ trường Hình 2.5. Sự lan truyền của sóng điện từ trong không gian Ánh sáng được gọi là không phân cực khi hướng của điện trường dao động ngẫu nhiên theo thời gian. Ánh sáng không phân cực có thể là ánh sáng mặt trời, đèn halogen, đèn led, đèn sợi đốt …. Ánh sáng phân cực là ánh sáng có điện trường dao động theo phương xác định. Nguồn sáng phân cực thông dụng nhất là nguồn laser. 13
Phụ thuộc và điện trường được định hướng như thế nào mà người ta phân biệt sự phân cực ra thành 3 loại : - Phân cực thẳng hay phân cực tuyến tính (Linear polarization): điện trường bị hạn chế dao động chỉ theo mặt phẳng dọc theo phương truyền sóng. - Phân cực tròn (Circular polarization): điện trường của ánh sáng bao gồm 2 thành phần phân cực thẳng vuông góc với nhau, bằng nhau về biên độ, nhưng lệch pha nhau 1 góc /2 (hình 2.6). Tùy thuộc vào hướng quay của vecto điện trường mà ánh sáng được gọi là phân cực tròn tay trái (left-hand) hay phân cực tròn tay phải (right-hand). Hình 2.6. Hình ảnh minh họa phân cực tròn tay trái (a) và tay phải (b) - Phân cực elip (Elliptical polarization): điện trường là sự kết hợp của 2 thành phần phân cực thẳng có biên độ dao động khác nhau. Hai trạng thái phân cực thẳng quan trọng nhất cho sự phản xạ và truyền qua là phân cực s và phân cực p. Ánh sáng phân cực p (parallel) có điện trường phân cực song song với mặt phẳng đến, trong khi đó phân cực s (xuất phát từ tiếng Đức là senkrecht) là ánh sáng có điện trường vuông góc với mặt phẳng đến. 3. Sự truyền qua kính phân cực của ánh sáng phân cực Để chọn một loại phân cực cụ thể nào đó của ánh sáng, người ta sử dụng các kính phân cực. Kính phân cực có thể được phân chia thành các loại như: phân cực phản xạ (reflective), lưỡng sắc (dichroic) và lưỡng chiết (birefringent). 14
Kính phân cực phản xạ cho ánh sáng phân cực mong muốn truyền qua, trong khi phản xạ phần còn lại. Các kính phân cực lưới dây (wire grid polarizer) là một ví dụ phổ biến về phân cực phản xạ, chúng bao gồm nhiều dây mỏng được sắp xếp song song với nhau. Ánh sáng bị phân cực dọc theo các dây này bị phản xạ, ngược lại ánh sáng bị phân cực vuông góc với các dây này được truyền đi. Các kính phân cực phản xạ khác sử dụng góc Brewster. Góc Brewster là một góc xác định của ánh sáng đến mà nhỏ hơn nó thì chỉ có ánh sáng phân cực s được phản xạ. Chùm tia phản xạ bị phân cực s và chùm tia truyền qua trở thành phân cực một phần p. Kính phân cực lưỡng sắc hấp thụ một phân cực cụ thể của ánh sáng, và truyền qua phần còn lại; các kính phân cực hạt nano hiện đại là các phân cực lưỡng sắc. Các kính phân cực lưỡng chiết hoạt động dựa trên sự phụ thuộc của chiết suất vào sự phân cực của ánh sáng. Các loại phân cực khác nhau sẽ khúc xạ ở các góc khác nhau và điều này có thể được sử dụng để chọn ra ánh sáng phân cực. Đối với ánh sáng phân cực thẳng có cường độ I0, cường độ truyền qua một kính phân cực lý tưởng, I, có thể được mô tả theo định luật Malus : I = I0cos2 trong đó θ là góc giữa phương của phân cực thẳng và trục của kính phân cực. Chúng ta nên biết rằng trong các ứng dụng thực tế sự truyền qua theo trục song song không bao giờ đạt được100%, trong khi đối với các trục 90°, việc truyền qua cũng không bao giờ đạt chính xác 0%. Bộ trễ sóng (wave plate): Trong khi các kính phân cực lựa chọn cho qua ánh sáng phân cực nhất định, và loại bỏ các ánh sáng phân cực khác, thì các bộ trễ sóng lý tưởng sẽ sửa đổi các phân cực hiện có mà không làm suy giảm, lệch hoặc dịch chuyển chùm tia tới. Chúng làm điều này bằng cách làm trễ (hoặc chậm) một thành phần phân cực đối với thành phần trực giao của nó. 15
Hình 2.7. Ứng dụng của bộ trễ phần tư bước sóng để chuyển đổi phân cực thẳng thành phân cực tròn và ngược lại Các bộ trễ sóng (Quarter-wave plate – Bộ trễ phần tư bước sóng và Half-wave plate – Bộ trễ nửa bước sóng) được chọn chính xác có thể chuyển đổi bất kỳ trạng thái phân cực nào sang trạng thái phân cực mới và thường được sử dụng để quay phân cực tuyến tính, để chuyển đổi ánh sáng phân cực tuyến tính sang ánh sáng phân cực tròn hoặc ngược lại. 4. Xác định sự phân cực của laser bán dẫn GaAs. T P QD Laser A BD N G Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm Laser bán dẫn GaAs T : Thước đo góc A : Bộ điều chỉnh dòng điện QD : Cảm biến quang điện N : Nguồn 5v BD : Bộ đo công suất P : Tấm phân cực G : Giá quang học Thiết bị thí nghiệm gồm một diot laser GaAs phát chùm tia màu đỏ chiếu vuông góc vào tâm của mặt tấm phân cực. Một đĩa chia độ được chia độ từ 0 đến 360o được gắn với tấm phân cực. Dùng để đo góc quay  giữa phương của vectơ sóng truyền tới bản cực và quang trục của bản phân cực. Để khảo sát sự thay đổi cường độ của tia laser sau khi truyền qua tấm phân cực ta dùng một cảm biến quang điện QĐ đặt bên trong một ống che sáng. Tia laser truyền qua bản kính phân cực tới rọi vào cảm biến quang điện QĐ được đưa vào bộ đo công suất BD. Toàn bộ thiết bị thí nghiệm đặt trên một giá quang học G. 16
Nguồn laser Tấm phân cực Thước đo góc Cảm biến Giá quang học quang điện Bộ đo công suất Hình 2.8. Hình ảnh sơ đồ bố trí thí nghiệm Bước 1 : Chiếu tia laser có cường độ dòng nuôi phù hợp về phía tấm phân cực gắn trên đĩa chia độ. Điều chỉnh cho đĩa chia độ ở 0o. Tia laser sau khi qua tấm phân cực sẽ tới cảm biến quang điện. Đọc chỉ số cường độ sáng trên bộ đo công suất và ghi vào bảng 2-1. Bước 2 : Tiếp tục quay tấm phân cực để thay đổi góc  (mỗi lần tăng 10o) từ 0o đến 360o. Đọc và ghi giá trị tương ứng của góc quay và cường độ sáng trong mỗi lần đo vào bảng 2-1. Dựa vào những giá trị đo được của cường độ sáng I và góc quay tương ứng ở bảng 2-1, vẽ đồ thị I = f(). Từ đồ thị xác định góc quay có cường độ sáng lớn nhất Imax và nhỏ nhất Imin từ đó xác định được mặt phẳng phân cực của chùm laser. 5. Đo sự thay đổi của công suất phát laser GaAs theo dòng nuôi Sau khi xác định được mặt phẳng phân cực trong thí ngiệm xác định độ phân cực của laser, thiết lập tấm phân cực ở vị trí góc có công suất lớn nhất khi đó độ sáng là lớn nhất. Tiến hành thí nghiệm bằng cách thay đổi dòng điện cung cấp cho nguồn laser và đo sự thay đổi của công suất phát laser bằng cảm biến quang điện. Điều chỉnh dòng điện từ giá trị nhỏ nhất Imin đến giá trị lớn nhất Imax với bước I = 10 mA. Đọc giá trị đo được của dòng điện và công suất thay đổi tương ứng trên bộ đo công suất ghi vào bảng 2-2 Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ của dòng điện nuôi nguồn laser và công suất thay đổi tương ứng. 17
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI II Tên sinh viên thí nghiệm : Lớp : Ngày thí nghiệm : Người hướng dẫn : Đánh giá: SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN KẾT QUẢ ĐO 1. Xác định tính chất phân cực của laser bán dẫn GaAs Bảng số liệu 2-1 (o độ) P (mW) (o độ) P (mW) (o độ) P (mW) 0o(360o) 120o 240o 10o 130o 250o 20o 140o 260o 30o 150o 270o 40o 160o 280o 50o 170o 290o 60o 180o 300o 70o 190o 310o 80o 200o 320o 90o 210o 330o 100o 220o 340o 110o 230o 350o 18
Vẽ đồ thị P = f () Xác định mặt phẳng phân cực của tia laser và vẽ đồ thị trên hình 2.10: Hình 2.10 Đồ thị biểu diễn sự phân cực của laser Kết luận: Từ phân tích đồ thị trên ta thấy rằng nguồn laser được sử dụng trong thí nghiệm là nguồn phát ánh sáng phân cực ………… 19
2. Đo sự thay đổi của công suất phát laser GaAs theo dòng nuôi Bảng số liệu 2-2 I(mA) P (mW) I(mA) P (mW) 40 90 50 100 60 110 70 120 80 130 U (mV) 700 600 500 400 300 200 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 I (mA) Hình 2.11. Đồ thị quan hệ giữa dòng nuôi và công suất phát của laser GaAs Nhận xét: Mối quan hệ giữa nguồn nuôi và công xuất phát: 20