اندازه گیری توان لیزر بر حسب جریان
هدف آزمایش:
اندازه گیری توان لیزر برحسب جریان
مقدمه:
در آزمایش‌های اپتیکی، تنظیم و کنترل دقیق پرتو لیزر از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از مراحل ابتدایی در کار با لیزر، موازی‌سازی پرتو خروجی آن است تا پرتو در مسیر مورد نظر با حداقل واگرایی منتشر شود. این کار معمولاً با استفاده از یک عدسی همگرا (مثبت) انجام می‌شود. پس از تنظیم دقیق عدسی، اندازه‌گیری توان خروجی لیزر بر حسب تغییرات جریان، اطلاعات مفیدی درباره عملکرد دستگاه و بازده آن ارائه می‌دهد.
در این آزمایش، ابتدا پرتو لیزر را با کمک عدسی موازی میکنیم و سپس با تغییر جریان ورودی، رابطه بین جریان و توان خروجی را بررسی می‌نماییم. این اندازه‌گیری‌ها به درک بهتر ویژگی‌های لیزر و کاربردهای عملی آن کمک می‌کنند
ابزار آزمایش:
۱.لیزر دایود
۲.آشکارساز
۳.میز اپتیکی
۴.ریل اپتیکی (محور اپتیکی باید موازی با این ریل باشد)
۵.مونت یا پایه های نگهدارنده آینه ها و عدسی ها
- pin hole
- لیزر
- عدسی استوانهای
روش انجام آزمایش:
ابتدا باید پرتو خروجی لیزر را موازی کنیم که با یک عدسی مثبت این کار را انجام میدهیم. عدسی را روی مونت قرار داده و جلوی پرتو روی ریل قرار میدهیم. حال لکه پرتو عبوری از عدسی را روی کارت آشکارساز می اندازیم و با تنظیم محل مونت عدسی و اندازه گیری لکه پرتو موازی سازی را انجام میدهیم و سپس هر جا عدسی موازی سازی را انجام داد آنجا عدسی را فیکس میکنیم.
برای اندازه گیری توان ابتدا لیزر را خاموش کنیم تا دستگاه در حالت پایدار قرار گیرد و تا بتوان دستگاه را کالیبره کرد.
حال در دمای ثابت جریان را روی دستگاه کمکم افزایش میدهیم تا جایی که توان داشته باشیم (توان صفر نباشد). جریان و توان را یادداشت میکنیم و جدول مربوط به توان بر حسب جریان را رسم میکنیم.
نتایج آزمایش:
در دمای ۲۴/۴ لیزر دیود را ثابت نگه داشتیم. نمودار جریان لیزر دیود بر حسب توان خروجی به صورت زیر میباشد:
در ناحیه بحرانی که لیزر شروع به کار میکند، نمودار به صورت زیر است:
خلاصه و نتیجه‌گیری:
در این آزمایش، هدف اصلی بررسی رابطه بین جریان ورودی به لیزر دیود و توان خروجی آن بود. در ابتدا، برای موازی‌سازی پرتو لیزر و کاهش واگرایی آن از یک عدسی همگرا استفاده شد. این مرحله اهمیت زیادی در آزمایش‌های اپتیکی دارد، چرا که یک پرتو موازی و بدون انحراف می‌تواند داده‌های دقیق‌تری را در فرآیند اندازه‌گیری ارائه دهد.
در ادامه، جریان ورودی به لیزر دیود به صورت تدریجی افزایش داده شد و توان خروجی آن در هر مرحله اندازه‌گیری و ثبت گردید. این اندازه‌گیری‌ها در دمای ثابت ۲۴/۴ درجه سانتی‌گراد انجام شد تا تأثیر تغییرات دما بر عملکرد لیزر حذف شود. نتیجه نشان داد که توان خروجی لیزر دیود به طور مستقیم با جریان ورودی آن در ارتباط است. به عبارت دیگر، با افزایش جریان، توان خروجی نیز به طور پیوسته افزایش می‌یابد، که نشان‌دهنده کارکرد بهینه لیزر در محدوده‌های جریان بالا است.
این رابطه مستقیم بین جریان و توان، می‌تواند اطلاعات مفیدی برای تحلیل عملکرد لیزر دیود در کاربردهای مختلف اپتیکی و الکترونیکی فراهم کند. همچنین، با بررسی نمودار جریان-توان، می‌توان به رفتار و کارایی لیزر در شرایط عملی پی برد و پارامترهای بهینه را برای استفاده‌های خاص تعیین کرد. در نهایت، این آزمایش به ما کمک میکند تا با درک دقیق‌تری از ویژگی‌های لیزر، آن را در زمینه‌های مختلف اپتیکی مانند ارتباطات فیبر نوری، اسکن لیزری و سایر فناوری‌ها به کار بگیریم.
اولین دیدگاه را ثبت کنید