安徽省光学学会

2024年12月21日 星期六

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具备实用价值的10个光学实验经验

文章来源:OESHOW 光电汇作者:发布时间:2020-02-28

一、激光器的温度控制和实现方法

  激光器按照冷却方式可以分为水冷式、风冷式、液氮冷却式等等,冷却方式的选择往往是根据激光器的发热量以及工作环境来确定的,水冷式激光器适用于发热量较大、需要长期稳定工作的情形,风冷式散热激光器适合发热量小、对环境要求不太严苛的情形,液氮冷却一般出现在激光晶体需要工作在极低温度的情形,比如液氮冷却的Yb:YAG激光器。

  如何实现温控,其实从抽运LD、激光增益介质、倍频晶体,以及结构设计和电路设计各个方面都需要仔细考量,南京先进激光技术研究院的陆俊老师等在这方面介绍了自己的心得。

二、基于MATLAB数值仿真的激光器设计方法

  对于固体激光器的设计及其他光学设计,一般分两种:1.通过类似方案修改;2.直接理论开发新方案。

  杨欢为我们细致的理清了设计过程的思路、激光器的工作过程、各主要参数及细节比如抽运深度、镜片位置平移几毫米对最后输出激光的影响。

三、针对透明玻璃材料,目前常用的有这3种激光加工方法

  透明玻璃材料由于自身独特的性质,被广泛应用于消费电子、医疗器械、汽车工业等领域,进而引起市场对于高质量、高效率、数字化的玻璃加工技术的不断追求。在这一进程中,激光加工的技术优势在透明玻璃材料加工领域的工业化应用日益突显。与此同时,各类激光器和激光加工设备得到快速装备。

  现今市场中常见的激光玻璃材料加工方法分为:CO2激光器加热裂片、超快激光成丝切割、纳秒和皮秒激光去除材料加工,苏州图森激光有限公司蒋仕彬介绍了这几种加工方法的实例及各自优势。

四、清洁光纤连接头的重要性

  对于一个做光学实验的同学来说,清洁光纤连接头是最基本也是至关重要的一项本领。在光学实验中,即使光纤连接器插头的端面粘有肉眼看不见的污物或小颗粒,都有可能导致光信号被隔断,或者引起反射波对光纤造成损伤,甚至会损坏光源,对整个实验系统造成重大损害。因此,在光纤连接器连接之前,必须对光纤连接器插芯、法兰等进行清洁。

  太原理工大学郭亚以2个实际例子讲明清洁重要性,告诉我们“细节决定成败”。

五、光纤输出头进行端面清洁的工具与注意要点

  光纤作为导波介质,其耦合效率高,纤芯直径小,纤内易形成高功率密度,单位面积通过功率高,在应用中如果激光器清洁不当,容易造成激光器输出头烧坏,影响激光功率输出和激光的稳定性。同时维修周期长、维修费用高,造成严重的经济损失。

  为保证激光器能够长期稳定的运转,更好的保证QBH输出头的稳定性,每次将光纤端头连接到光学头前,必须要检查光纤端面是否有灰尘或脏污,必要时进行清洁。

  飞博激光的工程师郭鹏飞、张恒武为我们介绍了清洁工具、清洁步骤和清洁要点。

六、红外光学镜头的设计,不同镜头有不同方法

  红外成像是通过透镜组汇聚被探测的光信号到探测器上,再由探测器及其后道进行光信号到电信号的转换。探测器和应用领域不同,光学系统所使用的透镜材料亦不同。针对不同红外透镜材料的特性,加工手段和工艺装备也各不相同。红外镜头的设计,需要根据探测器的像元和尺寸、具体运用的场合,还有性价比等因素来综合考虑进行设计。

  南京波长光电科技股份有限公司总经理黄胜弟介绍了不同镜头的原理、特点。

七、基于光学方法搭建太赫兹时域光谱系统

  利用光学手段产生太赫兹波的方法目前主要有光电导天线、晶体光整流和激光等离子体等方法。但是在进行上述方法的系统搭建及产品采购等方面常常会出现或多或少的问题。

  王祥琦总结了一些多年的实验经验和心得,对比了三种系统的优缺点和适用场合,供同行参考和交流。

八、搞清楚这些指标体系的优先级,分分钟玩转空间光调制器

  市场上较为常见的SLM有两类:液晶空间光调制器(简称LCSLM)和DMD空间光调制器(简称DMD)。

  UPOLabs上海瑞立柯信息技术有限公司总经理殷长志带来了满满干货,让我们分分钟辨明晰这两种器件在不同应用场合下的各自的局限性,不同的应用所考虑的指标体系的区别,以及这些指标具有怎样不同的重要性和优先级。


九、清洗光栅表面的污染物


  在钛宝石飞秒激光器中有两个地方要用到镀金光栅——展宽器和压缩器。展宽器一般放在空气中,时间一长,吸附在光栅表面的气溶胶粒子越来越多,看上去光栅表面就好像蒙上了一层雾,衍射效率也会逐渐下降。

  光栅表面是非常娇气的,即使用湿润的镜头纸在上面轻轻拖拽,也会留下划痕,所以绝对不能用擦拭的方法来清洁。清除气溶胶污染和碳污染的方法是不一样的。

  如何不一样,LaserGuy激光怪以图文形式为我们作了介绍。


十、光学F-P腔的光路调节与应用


  光学F-P谐振腔(Fabry–Pérot Interferometer),简称F-P腔,又叫做F-P标准具或者F-P干涉仪,是一种利用多光束干涉现象工作的装置。最初由法国物理学家法布里和珀罗二人于1987年发明,现已被广泛应用于激光及精密光谱测量多个领域,在光学实验室里是一种常用仪器。

  有“调”才能不紊,以山西大学光电研究所设计的可控温F-P腔为例,郭善龙、田志辉介绍了光学F-P腔的光路调节方法及应用场合。



原文链接:http://www.oeshow.cn/informationdetail/8881


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