OpenDaylight的Helium(氦)版本安装

OpenDaylight的Helium(氦)版本安装
OpenDaylight的Helium(氦)版本安装

OpenDaylight的Helium版本安装

OpenDaylight(后面缩写ODL)的Helium(氦)版本已发布,具体详情可参考ODL官网。Helium(氦)版本只发布了一个版本,下载链接地址为https://www.360docs.net/doc/8515336863.html,/software/downloads/helium。官网中分别共享了版本、安装向导、用户向导、开发者向导手册,可进行下载学习。

git clone https://https://www.360docs.net/doc/8515336863.html,/gerrit/p/integration.git

1.1.Helium安装

此Helium(氦)版本安装研究是基于Ubuntu12.04的基础上进行安装的,此ODL源文件版本是完全可移植的,但是需要Java7.0以上兼容JVM来运行。如果是用到Oracle的话,JDK版本在 1.7.0_45以上。

解压已获取的安装包文件,并进入解压目录:

#unzip distribution-karaf-0.2.0-Helium.zip

#cd distribution-karaf-0.2.0-Helium/

#cd bin

#./karaf##出现问题?

经验证,此时执行./karaf时,会出现线程异常且No route to host错误,,需要进入上级目录修改文件org.apache.karaf.management.cfg:

#cd..

#cd etc

#vi org.apache.karaf.management.cfg#打开此文件

serviceUrl= service:jmx:rmi://0.0.0.0:${rmiServerPort}/jndi/rmi://0.0.0.0:${rmiRegistryPort}/karaf-${karaf.na me}修改成

serviceUrl= service:jmx:rmi://127.0.0.1:${rmiServerPort}/jndi/rmi://127.0.0.1:${rmiRegistryPort}/karaf-${kar https://www.360docs.net/doc/8515336863.html,},

再次进入ODL启动目录:

#cd bin

#./karaf##执行karaf文件

出现以下正确界面,如图所示:

1.2.功能组件安装

He版本安装相对简单,但是都是由很多功能组件组成,其Web UI就是作为组件,需要另外安装才能查看ODL的Web界面,所以为了使用Web UI界面,必须先安装DLUX web接口,且安装ODL需要使用的基本功能组件,安装DLUX步骤如下:

注:在OpenDaylight Web界面,使用DLUX,将从OpenFlow流程序和L2层交换机组件绘制信息,到显示有关该网络的拓扑结构、流统计数据、主机的位置等信息。当安装这些组件中的其中一个,其他都会自动安装这些组件。

feature:install odl-openflowplugin-flow-services

feature:install odl-openflowplugin-flow-services-rest

feature:install odl-openflowplugin-flow-services-ui

feature:install odl-adsal-compatibility-all odl-openflowplugin-all odl-vtn-manager-all

feature:install odl-restconf odl-l2switch-switch odl-mdsal-apidocs odl-dlux-core

安装支持REST API的组件:

opendaylight-user@root>feature:install odl-restconf

安装L2switch和openflow插件:

opendaylight-user@root>feature:install odl-l2switch-switch opendaylight-user@root>feature:install odl-openflowplugin-all

You spent so much time

安装基于karaf控制台的md-sal控制器功能,包括nodes、yang UI、Topology:

opendaylight-user@root>feature:install odl-mdsal-apidocs##此组件写错,很容易无法登录

安装DLUX功能

opendaylight-user@root>feature:install odl-dlux-all

安装基于karaf控制台的ad-sal功能,包括Connection manager、Container、Network、Flows:opendaylight-user@root>feature:install odl-adsal-northbound

注:请按照一定的顺序及组件安装,安装顺序不合理的话,会导致后面Web界面无法访问!

注:请按照一定的顺序安装,安装顺序不合理的话,会导致后面Web界面无法访问!且记录遇到的一个问题,在安装不确定组件顺序及组件名称的情况下,遇到无法登录进入ODL 主界面时,解决方法是通过logout退出karaf平台,进入上级目录,删除data目录:rm–r data,进入bin目录:cd bin,执行./karaf clean,再次重复上面的安装组件操作。

1.3界面访问

顺利安装ODL其他功能组件成功,可以登录ODL的Web UI界面进行访问。用Chrome 浏览器访问此版本的网址:http://[ODL_host_ip]:8181/dlux/index.html,[ODL_host_ip]为安装ODL所在的主机IP地址,特别注意的是此版本的ODL访问端口为8181,因8080端口被karaf 控制台进程所占用。

登录与之前版本一致,用户名为admin,密码为admin,如下图:

1.4简单实验验证

ODL的Helium(氦)版本已安装成功且已安装基本的OpenFlow功能组件。接下来将通过Mininet模拟网络设备简单地验证ODL的功能,包括拓扑、链路发现、交换机管理等等。打开装有Mininet的设备,执行命令创建模拟拓扑,并连接ODL,本文实现安装ODL的主机IP地址为192.168.5.111:

sudo mn--controller=remote,ip=192.168.5.111,port=6633

登录后显示ODL氦版本新界面:

2.附录

具体的ODL氦版本功能组件列表如下:

组件名称组件描述Karaf功能名称兼容性能力BGPCEP启动支持BGP LS

PCEP的功能

odl-bgpcep-all all

Defense4All启用DDoS攻击的检

测和保护功能n/a,see

Defense4All

all

Group Based Policy为基于组策略的概念

演示证明,启用端点

注册和REST API策略

库以及相关功能odl-

groupbasedpolicy-

ofoverlay

self+all

L2Switch提供L2(以太网)转

发跨接OpenFlow交odl-l2switch-switch-

ui

self+all

换机,并支持主机跟踪

LISP Flow Mapping启用LISP控制平面的

服务功能,包括映射

系统的REST API服务

和LISP协议SB插件odl-

lispflowmapping-all

all

MD-SAL Clustering提供支持操作

OpenDaylight实例的

集群

odl-mdsal-clustering special

Netconf over SSH提供支持通过SSH管

理NETCONF功能的设

备odl-netconf-

connector-ssh

all

OpenFlow Flow Programming 启用发现并控制

OpenFlow交换机制

以及它们之间拓扑的

功能

odl-openflowplugin-

flow-services-ui

all

OpenFlow Table Type Patterns 允许手动修改与网络

元素相关联的

OpenFlow Table

Type Patterns

odl-ttp-all all

OVS Management通过OVSDB插件及其

相关OVSDB北向API

启用OVS管理功能

odl-ovsdb-all all

OVSDB OpenStack Neutron OpenStack网络虚拟

化通过OpenDaylight

的OVSDB支持

odl-ovsdb-

openstack

all

Packetcable PCMM启用CMTS的基于流

的动态QoS管理用于

DOCSIS架构

odl-packetcable-all all

Plugin to OpenContrail 通过OpenContrail提

供OpenStack Neutron

支持

odl-plugin2oc self+all

RESTCONF API Suppor 启用REST API访问

MD-SAL功能,包括数

据存储

odl-restconf all

SDN Interface提供支持

OpenDaylight(非集

群)实例之间状态的

交互和共享odl-

sdninterfaceapp-all

all

Secure Networking Bootstrap 定义一个SNBI域和设

备相关的白名单,以

容纳域

odl-snbi-all all

Service Flow Chaining(SFC)启用支持把一定的流

量应用网络服务链功

odl-sfc-all all

SFC over LISP支持使用LISP实施

SFC

odl-sfclisp all

SFC over L2支持使用二层转发实

施SFC

odl-sfcofl2all

SFC over VXLAN通过OVSDB使用

VXLAN实施SFC

odl-ovsdb-ovssfc self+all

SNMP4SDN通过SNMP监控网络

元素

odl-snmp4sdn-all all

VTN Manager启用虚拟租户网络支

持,包括对OpenStack

Neutron的支持

odl-vtn-manager-all self+all

在表中的“all”兼容性值意味着它可以与任何其它功能一起运行。

“self+all”的值表示该功能可以能与其他使用“all”值的功能一起安装,而不是其他带有“self+all”值得其他功能。

具体feature功能详情可通过feature键查看:

opendaylight-user@root>feature

feature feature:info feature:install feature:list

feature:repo-add feature:repo-list feature:repo-refresh feature:repo-remove

feature:uninstall feature:version-list

3.总结

在本次研究当中,发现ODL的氦版本较之前1.0版本安装简单起容易理解很多。其中遇到的主要问题是之前研究的时候可以正常登录进入ODL进行操作,后期再次安装时会时常出现无法登录进入主界面的问题,经过多次试验且各位研究ODL氦版本的大神指导,可以确定正常进入ODL主界面,学习到很多。

氦氖激光器的调腔实验

氦氖激光器的调腔实验 (北京师范大学物理系) 摘要:本实验分别通过准直法和十字叉丝法来调节谐振腔两端腔镜的位置,使得两个腔镜平行且和毛细管垂直,发射激光,并通过统调法获得最强激光。 理论: 激光器由激励电流、增益介质和谐振腔组成,如图1。对He-Ne激光器而言增益介质就是在两端封有布儒斯特窗的毛细管内按一定的气压充以适当比例的氦氖气体,当氦氖混合气体被电流激励时,与某些谱线对应的上下能级的粒子数发生反转,使介质具有增益。 介质增益与毛细管长度、内径粗细、两种气体的比例、总气压以及放电电流等因素有关。对谐振腔而言腔长要满足频率的驻波条件,谐振腔镜的曲率半径要满足腔的稳定条件。总之腔的损耗必须小于介质的增益,才能建立激光振荡。由于介质的增益具有饱和特性,增益随激光强度增加而减小。初始建立激光振荡时增益大于损耗,随着激光的增强而增益逐渐减小直到增益等于损耗时才有持续稳定的振荡。 图1 激光器原理图 实验内容: 1.清洗镜头 在清洗镜头时候可以通过腔镜的具体情况选择合适的清洗方法,首先应用洗耳球吹去镜头上的灰尘等颗粒物,对于软膜我们采用拖曳的方法,首先将镜头放置在水平的桌面上,取一张镜头纸并将光滑一面放置在镜头上,并且在此之前确保不会用手去接触光滑面,在擦镜纸上接触镜头的部位滴一到两滴丙酮试剂,轻轻拖曳擦镜纸的一端直到整张擦镜纸擦过镜头。

图2 软膜清洗法 对于硬膜,洗耳球吹去镜头上的灰尘等颗粒物之后,将镜头着对折,如图,用止血钳夹住擦镜纸,露出一段,在露出一端上滴一到两滴丙酮,轻甩之后擦 拭镜头,擦拭的过程保证擦拭方向永远朝着一个方向,不来回擦拭。 图3 硬膜清洗法 2.准直法调腔 用具:He-Ne激光器、准直激光器、贴有白纸的立板。 步骤: (1)通过上述方法清洗完镜头和布儒斯特窗后,打开准直激光器; (2)首先调节准直激光器的上下高度和俯仰角度,使得准直激光器打出来的光与毛细管的中心在同一水平线上; (3)将准直激光器固定在谐振腔一端的前段,将激光穿透整个毛细管,此时可以调节准直激光器的横向位移和左右偏移动,直到穿透的光打在对面的白 纸上呈现同心圆环状; (4)装上阴极反射镜,调整反射镜的左右偏转和俯仰,使反射回的激光与出来的激光重合出现在准直激光器镜头上的正中心; (5)装上阳极反射镜,调整反射镜的左右偏转和俯仰,使反射回的激光出现规则的明暗变化;

氦氖激光的生物学作用原理

氦氖激光的生物学作用原理 氦氖激光对机体有独特的生物学作用,利用这些作用,可使氦氖激光广泛应用于临床。本文对氦氖激光照射在机体免疫、血液循环、组织代谢及神经等不同系统功能上的作用进行综述。 标签:氦氖激光;机体免疫;血液循环;组织代谢;综述 激光技术为临床诊断提供了崭新的手段。强激光治疗可至靶组织发生不可逆性损伤,而弱激光治疗则不会。其不同波长不同剂量照射不同部位所产生的作用不同。 1弱氦氖激光照射对血液循环的作用[1] 1.1降低血液粘滞度实验证明,低能量激光可通过降低红细胞聚集性、红细胞压积及血小板聚集率,降低血液的高凝状态。 1.2促进红细胞变形低能量激光能够改善脂蛋白色谱改变,使红细胞磷脂成分增加,磷脂和胆固醇比值正值化,使红细胞变形力增强。 1.3增强血液携氧能力激光照射血液后使血液中多种酶的活性被激发,蛋白质的动能增加,铁卟啉的氧化作用加速。 2弱激光的生物学刺激效应 激光总体上可分为热效应、压强效应、光化学效应及电磁场效应,而弱激光具有另一种作用:生物刺激作用。其生物效应直接产生于辐射而不是热效应。 2.1累积作用小剂量有累积作用,一次大剂量照射或将该剂量分成小剂量多次照射所引起的生物效应相同。 2.2抛物线效应即照射次数有阈值,有一极大值。再增加照射次数刺激作用反而减弱,甚至变为抵制作用。 2.3刺激或抵制弱激光刺激是产生兴奋还是抑制,取决于它的能量密度。一般来说,能量密度越小时表现为兴奋作用,能量密度大时表现为抑制作用。 3对组织代谢的影响 3.1提高多种酶活性[2] 弱激光照射可提高多种酶活性,这些酶类的激活,可提高内源性胰岛素水平,促进糖代谢利用和ATP的产生。 3.2促进细胞增殖效应实验证实低强度激光对成纤维细胞、纤维原细胞、内

5-1 氦氖激光器的模式分析 实验报告

近代物理实验报告 指导教师: 得分: 实验时间: 2009 年 03 月 17 日, 第 三 周, 周 三 , 第 5-8 节 实验者: 班级 材料0705 学号 200767025 姓名 童凌炜 同组者: 班级 材料0705 学号 200767007 姓名 车宏龙 实验地点: 综合楼 501 实验条件: 室内温度 ℃, 相对湿度 %, 室内气压 实验题目: 氦氖激光器的模式分析 实验仪器:(注明规格和型号) 扫描干涉仪;高速光电接收器;锯齿波发生器;示波器; 半外腔氦氖激光器及电源;准直用氦氖激光器及电源;准直小孔。 实验目的: (1) 了解扫描干涉仪原理,掌握其使用方法; (2) 学习观测激光束横模、纵模的实验方法。 实验原理简述: 1. 激光器模式的形成 激光器由增益介质、谐振腔、激励能源三个基本部分组成。如果用某 种激励的方式,使介质的某一对能级间形成的粒子数反转分布,由于 自发辐射的作用,将有一定频率的光波产生,并在谐振腔内传播,被 增益介质增强、放大。形成持续振荡的条件是:光在谐振腔内往返一 周的光程差为波长的整数倍,即 q q uL λ=2 满足此条件的光将获得极大的增强。 每一个q 对应纵向一种稳定的电磁场分布λq ,叫一个纵模,q 称为纵模 序数。纵模的频率为 uL c q q 2=ν 相邻两个纵模的频率间隔为 uL c q 21= ?=?ν 因此可以得知, 缩短腔长的方法是获得单纵模运行激光器的办法之一。

当光经过放电毛细管时,每反馈一次就相当于一次衍射,多次反复衍射,就在横向的同一波腹处形成一个或多个稳定的衍射光斑。每一个衍射光斑对应一种稳定的横向电磁场分布,称为一个横模。模式指激光器内能够发生稳定光振荡的形式,每一个膜,既是纵模,又是横模,纵模描述了激光器输出分立频率的个数,横模描述了垂直于激光传播方向的平面内光场的分布情况。激光的线宽和相干长度由纵模决定,光束的发散角、光斑的直径和能量的横向分布由横模决定。,一个膜由三个量子数表示,通常记作TEM mnq 。 横模序数越大,频率越高。不同横模间的频率差为: ?? ??????????????--?+?=?2/121,)1)(1(arccos )(12''R L R L n m uL c n m mn πν 相邻横模频率间隔为: ?? ??????????????--?=?=?=?+?2/12111)1)(1(arccos 1'R L R L q n m πνν 相邻横模频率间隔与纵模频率间隔的比值是一个分数,分数的大小由激光器的腔长和曲率半径决定,腔长与曲率半径的比值越大,分数值就越大。 另外, 激光器中产生的横模个数,除了与增益有关外,还与放电毛细管的粗细、内部损耗等因素有关。 2. 共焦球面扫描干涉仪 共焦球面干涉仪用压电陶瓷作为扫描元件或用气压进行扫 描。 2.1 共焦球面扫描干涉仪的机构和工作原理 共焦球面扫描干涉仪是一个无源腔,由两块球形凹面反射镜 构成,两块镜的曲率半径和腔长相等(即R 1=R 2=l ,构成共焦 腔)。其中一块反射镜固定不动,另一块反射镜固定在可随 外电压变化而变化的压电陶瓷环上。如右图所示,由低膨胀 系数材料制成的间隔圈,用以保持两球形凹面反射镜R 1、R 2 总处于共焦状态。 当一束波长为λ的光近轴入射到 干涉仪内时,在忽略球差的条件 下,在共焦腔中经四次反射形成 一条闭合路径,光程近似为4l , 如右图所示 编号为1和1’ 的两组透光强分别为: 1222201]sin )12(1)[1(--+-=βR R R T I I 和 121'I R I = β为往返一次所形成的相位差,即

氦氖激光束的模式分析..

氦氖激光束的模式分析 1958年法国人柯勒斯(Connes)根据多光束的干涉原理,提出了一种共焦球面干涉仪。到了60年代,这种共焦系统广泛用作激光器的谐振腔。同时,由于激光科学的发展,迫切需要对激光器的输出光谱特性进行分析。全息照相和激光准直要求的是单横模激光器;激光测长和稳频技术不仅要求激光器具有单横模性质,而且还要求具有单纵模的输出。于是在共焦球面干涉仪的基础上发展了一种球面扫描干涉仪。这种干涉仪以压电陶瓷作扫描元件或用气压进行扫描,其分辨率可达107以上。 共焦腔结构有许多优点。首先由于共焦腔具有高度的模简并特性,所以不需要严格的模匹配,甚至光的行迹有些离轴也无甚影响。同时对反射镜面的倾斜程度也没有过分苛刻的要求,这一点对扫描干涉仪是特别有利的。由于共焦腔衍射损失小而且在反射镜上的光斑尺寸很小,因此可以大大降低对反射面的加工要求,便于批量生产、推广使用。 【实验目的】 1.了解扫描干涉仪原理,掌握其使用方法。 2.学习观测激光束横模、纵模的实验方法。 【实验仪器】 WGL-4 型氦氖激光器模式实验装置 (含氦氖激光器及其电源、扫描干涉仪、高速光电接收器及其电源、锯齿波发生器、示波器。) 【实验原理】 一、激光器模的形成 激光是由受激辐射产生的。在光子作用下,当高能级的粒子向低能级跃迁时,产生一个和入射光子频率,相位及传播方向相同的光子,称为受激辐射。 在热平衡情况下,原子的能量按玻尔兹曼分布。当原子受外界能量激励时(称泵浦),从低能级跃迁到高能级,泵浦方式可能是光激励,碰撞激励,热激励,化学激励等。介质经过泵浦可出现高能级粒子布居数超出低能级的情况,这种违反玻尔兹曼分布的情况称为粒子数反转。在实现粒子数反转的情况下,受激辐射可以大于受激吸收,从而产生光放大。因此,实现粒子数反转是激光产生的基本条件。 He—Ne激光器的工作物质是He 、Ne混合气体,泵浦方式为气体放电。气体放电引起粒子碰撞,碰撞激发He原子,He原子的能量经共振转移交给Ne原子,使Ne 原子的3S2、2S2能级的粒子布居数超过比它低的3P4、2P4能级。3S2—2P4的能级间距所相应的波长为6328?。 激光器的三个基本组成部分是增益介质、谐振腔和激励能源。如果用某种激励方式,在介质的某一对能级间形成粒子数反转分布,由于自发辐射和受激辐射的作用,将有一定频率的光波产生,在腔内传播,并被增益介质逐渐增强、放大,如图1所示。实际上,由于能级总有一定的宽度以及其它因素的影响,增益介质的增益有一个频率 分布,如图1所示,图中) G为光的增益系数。只有频率落在这个范围内的光在介质 ( 中传播时,光强才能获得不同程度的放大。但只有单程放大,还不足以产生激光,要产生激光还需要有谐振腔对其进行光学反馈,使光在多次往返传播中形成稳定、持续

氦氖激光器模式分析

模式分析 一.氦-氖(He-Ne)激光器简介 氦氖激光器(或He-Ne激光器)由光学谐振腔(输出镜与全反镜)、工作物质(密封在玻璃管里的氦气、氖气)、激励系统(激光电源)构成。二电极通过毛细管放电激励激光工作物质,在氖原子的一对能级间造成集居数反转,产生受激辐射。由于谐振腔的作用,使受激辐射在腔内来回反射,多次通过激活介质而不断加强。如果单程增益大于单程损耗,即满足激光振荡的阈值条件时,则有稳定的激光输出。内腔式激光器的腔镜封装在激光管两端。 二.氦-氖(He-Ne)激光器的工作原理 氦氖激光器的激光放电管内的气体在涌有一定高的电压及电流(在电场作用下气体放电),放电管中的电子就会由负极以高速向正极运动。在运动中与工作物质内的氦原子进行碰撞,电子的能量传给原子,促使原子的能量提高,基态原子跃迁到高能级的激发态。这时如有基态氖原子与两能级上的氦原子相碰,氦原子的能量传递给氖原子,并从基态跃迁到激发的能级状态,而氦原子回到了基态上。因为放电管上所加的电压,电流连续不断供给,原子不断地发生碰撞。这就产生了激光必须具备的基本条件。在发生受激辐射时,分别发出波长3.39μm,632.8nm,1.53μm三种激光,而这三种激光中除632.8nm为可见光中的红外光外,另二种是红外区的辐射光。因反射镜的反射率不同,只输出一种较长的光波632.8nm的激光。 三.He-Ne激光器结构及谐振腔 He-Ne激光器的结构形式很多,但都是由激光管和激光电源组成。激光管由放电管、电极和光学谐振腔组成。放电管是氦一氖激光器的心脏,它是产生激光的地方。放电管通常由毛细管和贮气室构成。放电管中充入一定比例的氦(He)、氖(Ne)气体,当电极加上高电压后,毛细管中的气体开始放电使氖原子受激,产生粒子数反转。贮气室与毛细管相连,这里不发生气体放电,它的作用是补偿因慢漏气及管内元件放气或吸附气体造成He,Ne气体比例及总气压发生的变化,延长器件的寿命。放电管一般是用GG17玻璃制成。输出功率和波长要求稳定性好的器件可用热胀系数小的石英玻璃制作。He-Ne激光管的阳极一般用钨棒制成,阴极多用电子发射率高和溅射率小的铝及其合金制成。为了增加电子发射面积和减小阴极溅射,一般都把阴极做成圆筒状,然后用钨棒引到管外。He-Ne激光器由于增益低,谐振腔一般用平凹腔,平面镜为输出端,透过率约1%~2%,凹面镜为全反射镜。He-Ne激光管的结构形式是多种多样的,按谐振腔与放电管的放置方式不同可分内腔式、外腔式和半内腔式。 四.氦-氖(He-Ne)激光器的速率方程

氦氖激光治疗仪

医疗设备申购报告 名称:氦氖激光治疗仪(40mw) 数量:1台每台价位:9千--1万左右。 经济效益: 收费标准:激光针 (编号430000019) 价位:26元 每次照射时间:15-20分钟 (它的功率是40W,相当于24小时耗电量是一度,耗电量几乎可以忽略不计) 例: 每例病人每天2次,40分钟收费是52元 若平均每天5例人次,每天收入是260元,每周是1820元,每月是7280元,每年是87360元。 社会效益: 它通过对创伤面照射起到杀菌和加快愈合,减少病人住院日,减低病人经济负担。 氦氖激光治疗仪JH30型氦氖激光治疗仪机器简介:配有光学转向镜头与扩束镜头,激光束可作任意方向旋转,光斑6~100mm可调,配有二分叉光纤壹支,可作穴位照射,有定位控制,照射角度:水平360度垂直120度. 激光治疗原理: JH30型HeNe激光治疗仪采用现代激光与传统针灸结合作用于人体,通过照射经络穴位调整内阴阳平衡和气血运行,从而达到治疗目的。治疗优越性:激光针灸具有针感强,疗效显著,无接触感染,无痛,无副作用之功效,本机即可激光直射输出,作激光扩束照射治疗,也可采用二份叉光纤输出,对人体多穴位进行激光理疗。主要用途:颈周炎、肩周炎、骨炎、腱鞘炎、皮肤溃疡、烧伤、带状疱疹、对创伤面照射起到杀菌和加快愈合的作用,特别对老烂脚效果更为明显。骨科:关节炎、骨折、手术患者等均有一定的疗效。 性能指标: 激光器类型:封离型氦氖激光器 工作波长: 632.8nm 激光输出功率: 40 mW 光纤输出末端功率: 14mW x 2 光斑模式: 多模 功率不稳定度: 优于+/-10% 稳定工作电流: 18+/-1毫安 定时时间: 0------60分钟 工作电源: AC220伏+/-10% 50赫+/-1赫

实验40 用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长

实验40 用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光器波长 一、实验目的 1.了解迈克尔逊干涉仪的结构及调整方法,并用它测光波波长 2.通过实验观察等倾干涉现象 二、实验仪器 氦氖激光器、迈克尔逊干涉仪(250nm)、透镜、毛玻璃等。 迈克尔逊干涉仪外形如图一所示。 其中反射镜M1是固定的,M2可以在导轨上前后移动,以改变光程差。反射镜M2的移动采用蜗轮蜗杆传动系统,转动粗调手轮(2)可以实现粗调。M2移动距离的毫米数可在机体侧面的毫米刻度尺(5)上读得。通过读数窗口,在刻度盘(3)上可读到0.01mm;转动微调手轮(1)可实现微调,微调手轮的分度值为1×10-4mm。可估读到10-5mm。M1、M2背面各有3个螺钉可以用来粗调M1和M2的倾度,倾度的微调是通过调节水平微调(15)和竖直微调螺丝(16)来实现的。 图一图二 三、实验原理 1.仪器基本原理 迈克尔逊干涉仪的光路和结构如图二所示。M1、M2是一对精密磨光的平面反射镜。P1、P2是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板,与M1、M2均成45°角。P1的一个表面镀有半反半透膜,使射到其上的光线分为光强度差不多相等的反射光和透射光;P1称为分光板。当光照到P1上时,在半透膜上分成相互垂直的两束光,透射光(1)射到M1,经M1反射后,透过P2,在P1的半透膜上反射后射向E;反射光(2)射到M2,经M2反射后,透过P1射向E。由于光线(2)前后共通过P1三次,而光线(1)只通过P1一次,有了P2,它

们在玻璃中的光程便相等了,于是计算这两束光的光程差时,只需计算两束光在空气中的光程差就可以了,所以P 2称为补偿板。当观察者从E 处向P 1看去时,除直接看到M 2外还看到M 1的像M 1ˊ。于是(1)、(2)两束光如同从M 2与M 1ˊ反射来的,因此迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉和M 1′~M 2间“形成”的空气薄膜的干涉等效。 2.干涉条纹的图样 本实验用He-Ne 激光器作为光源(见图三),激光S 射向迈克尔逊干涉仪,点光源经平面镜M 1、M 2反射后,相当于由两个点光源S 1ˊ和S 2ˊ发出的相干光束。S ˊ是S 的等效光源,是经半反射面A 所成的虚像。S 1′是S ′经M 1′所成的虚像。S 2′是S ′经M 2所成的虚像。由图三可知,只要观察屏放在两点光源发出光波的重叠区域内,都能看到干涉现象。如果M 2与M 1′严格平行,且把观察屏放在垂直于S 1′和S 2′的连线上,就能看到一组明暗相间的同心圆干涉环,其圆心位于S 1′S 2′轴线与屏的交点P 0处,从图四可以看出P 0处的光程差ΔL =2d ,屏上其它任意点P ′或P ″的光程差近似为 ?cos 2d L =? (1) 式中?为S 2′射到P ″点的光线与M 2法线之间的夹角。当λ?k d =?cos 2时,为明纹;当 2/)12(cos 2λ?+=?k d 时,为暗纹。 由图四可以看出,以P 0为圆心的圆环是从虚光源发出的倾角相同的光线干涉的结果,因此,称为“等倾干涉条纹”。?=0时光程差最大,即圆心P 0处干涉环级次最高,越向边缘级次越低。当d 增加时,干涉环中心级次将增高,条纹沿半径向外移动,即可看到干涉环从中心“冒”出;反之当d 减小,干涉环向中心“缩”进去。 图三 图四 由明纹条件可知,当干涉环中心为明纹时,ΔL =2d=k λ。此时若移动M 2(改变d),环心处条纹的级次相应改变,当d 每改变λ/2距离,环心就冒出或缩进一条环纹。若M 2移动距离为Δd ,相应冒出或缩进的干涉环条纹数为N ,则有

氦氖激光器系列实验

氦氖激光器实验 袁庆勇 081273018 信息工程 一、实验仪器 氦氖激光器、光功率指示仪、硅光电池接收器、狭缝、微动位移台、扫描干涉仪、高速光电接收器及其电源、锯齿波发生器、示波器、氦氖激光器及其电源。 氦氖激光器技术参数: 谐振腔曲率半径 1m ∞ 中心波长 632.8nm 共焦球面扫描干涉仪技术参数: 腔长20mm 凹面反射镜曲率半径20mm 凹面反射镜反射率99% 精细常数>100 自由光谱范围4GHz 二、实验目的 Ⅰ、氦氖激光束光斑大小和发散角 1、掌握测量激光束光斑大小和发散角的方法。 2、深入理解基模激光束横向光场高斯分布的特性及激光束发散角的意义。 Ⅱ、共焦球面扫描干涉仪与氦氖激光束的模式分析 1、了解扫描干涉仪原理,掌握其使用方法。 2、学习观测激光束横模、纵模的实验方法。 三、实验原理 激光束的发散角和横向光斑大小是激光应用中的两个重要参数,激光束虽有方向性好的特点,但它不是理想的平行光,而具有一定大小的发散角。在激光准直和激光干涉测长仪中都需要设置扩束望远镜来减小激光束的发散度。 1、激光束的发散角θ θ为激光束的发散角,()()0=2/2/z z θλπωω=,z 很大 只要我们测得离束腰很远的z 处的光斑大小2 w(z),便可算出激光束发散角。 2、激光束横向光场分布 将光束半径w(z)定义为振幅下降到中心振幅1/e 的点离中心的距离,光束半径w(z)也可定义为光强下将为中心光强e -2倍的点离中心点的距离。 3、光束半径和发散角的测量 束腰处的光斑半径为 由这个值,也可从算出激光束的发散角θ 4、纵模频率差△ν=c/2n 2L ,L 为激光器腔长 5、不同横模之间的频率差 6、自由光谱范围△λ: 7、精细常数F :()F=1-R

氦氖激光器系列实验

氦氖激光器系列实验 第一章 简 介 氦氖激光器系列实验,主要用于氦氖激光器相关的参数测量。通过有关实验,可以掌握氦氖激光器的调整方法,了解激光器的基本原理、基本结构以及输出激光的特性等。主要用于高校物理教学演示。 1.1实验项目 1、氦氖激光器半内腔谐振腔调节实验。 2、氦氖激光器功率稳定性的测量实验。 3、氦氖激光器光斑发散角的测量实验。 4、用共焦球面扫描干涉仪观察、分析、判断激光器的模式组成。 1.2 技术参数 半内腔氦氖激光器 谐振腔曲率半径 1m ∞ 中心波长 632.8nm 全内腔氦氖激光器 腔长 250mm 功率 ≥1.5mW 中心波长 632.8nm 共焦球面扫描干涉仪 反射中心波长 632.8nm 自由光谱范围 2.5GHz 精细常数 >100 第二章 激光原理 2.1普通光源的发光—受激吸收和自发辐射 普通常见光源的发光(如电灯、火焰、太阳等地发光)是由于物质在受到外来能量(如光能、电能、热能等)作用时,原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级, 即原子被激发。激发的过程是一个“受激吸收”过程。处在高能级(E 2)的电子寿命很短 (一般为10-8~10-9秒),在没有外界作用下会自发地向低能级(E 1)跃迁,跃迁时将产生光(电磁波)辐射。辐射光子能量为 12E E h ?=ν

这种辐射称为自发辐射。原子的自发辐射过程完全是一种随机过程,各发光原子的发光过程各自独立,互不关联,即所辐射的光在发射方向上是无规则的射向四面八方,另外其位相、偏振状态也各不相同。由于激发能级有一个宽度,所以发射光的频率也不是单一的,而有一个范围。在通常热平衡条件下,处于高能级E 2上的原子数密度N 2,远比处于低能级的原子数密度低,这是因为处于能级E 的原子数密度N 的大小随能级E 的增加而指数减小,即N ∝exp(-E /kT ),这是著名的波耳兹曼分布规律。于是在上、下两个能级上的原子数密度比为 ]/)(exp[/1212kT E E N N ??∝ 式中k 为波耳兹曼常量,T 为绝对温度。因为E 2>E 1,所以N 2<

氦氖激光治疗皮肤溃疡的疗效观察

氦氖激光治疗皮肤溃疡的疗效观察 发表时间:2012-11-22T11:38:22.610Z 来源:《医药前沿》2012年第22期供稿作者:石红梅陆伟玲 [导读] 目的分析氦氖激光治疗皮肤溃疡的疗效。方法 92例皮肤溃疡者分为治疗组46例,对照组46例,治疗组采用局部清创和外敷药物的同时应用氦氖激光治疗,对照组仅用局部清创加外用药敷法,15天后两组比较疗效。 石红梅陆伟玲(云南省玉溪市中医院外Ⅱ科 653100) 【摘要】目的分析氦氖激光治疗皮肤溃疡的疗效。方法 92例皮肤溃疡者分为治疗组46例,对照组46例,治疗组采用局部清创和外敷药物的同时应用氦氖激光治疗,对照组仅用局部清创加外用药敷法,15天后两组比较疗效。结果治疗组的痊愈率,有效率和痊愈平均时间明显优于对照组(p<0.05 p<0.05 p<0.05)。结论氦氖激光治疗皮肤溃疡能提高疗效,缩短病程,减少不良反应。【关键词】氦氖激光皮肤溃疡 【中图分类号】R454.2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2012)22-0175-02 皮肤溃疡是临床上常见的皮肤病,其病程迁移,病灶反复难愈,我科于2010年11月—2012年9月对92例皮肤溃疡者采用局部清创+外敷药物的基础上加用氦氖激光照射,取得良好疗效。 1、资料与方法 1.1 一般资料皮肤溃疡92例,男54例,女、38例,年龄11-72岁,平均病程1.3个月(3d-2年)龟头及阴部溃疡34例,小腿溃疡18例,胸背部溃疡11例,髋臀部溃疡15例,颈部溃疡6例,溃疡面积0.5x1cm-8x10cm,病种包括术后切口感染,外伤创面不愈,烧伤后化脓感染,骨髓炎等。全部患者分为治疗组46例,对照组46例。 1.2 治疗组先用3%双氧水清洗创面,0.9%外用生理盐水清洗后,采用多功能氦氖激光治疗仪照射,波长63 2.8nm,输出功率10mW,光纤维垂直于溃疡面照射,光源距溃疡面5-10cm,若有分泌物应及时用无菌棉签蘸干,每次照射15-20分钟,每日1次,10次为1个疗程,疗程间隔5天,溃疡面积较大者采用分点分块依次照射,照射完后用碘伏纱或凡士林纱布覆盖溃疡面,对照组仅局部清创和外敷药物同时疗法,且每日换药一次,两组患者在治疗期停用其它一切药物治疗,并在治疗15天后进行疗效对比。 1.3 评定标准痊愈:溃疡面完全愈合、疱状消失;有效:溃疡面变浅,愈合面积极达1/2,自觉疱状明显减轻;无效:溃疡面及自觉疱状无好转。痊愈加显效例数的百分比为有效率。 1.4 统计学处理 计量资料以X±S 表示,均数比较采用 X2 检验。 2、结果 两组经过15天治疗后,两组痊愈率和有效率比较,差异均有显著性 x2=5.8413 p<0.05;x2 =4.61 p<0.05 见表1;两组患者痊愈平均时间比较,差异均有显著性p<0.05 见表2。 表1 治疗组与对照组痊愈率和有效率比较 组别痊愈显效好转无效有效率 治疗组 34(73.91) 6(13.04) 4(57.00) 2(4.35) 86.95 对照组 20(43.47) 10(21.74) 8(17.39) 8(17.39) 65.21 表2 治疗组与对照组痊愈平均时间比较 组别痊愈时间平均愈合时间 ≤5天 5--10天 10—15天 治疗组 17 11 6 6.94± 3.22 对照组 2 6 12 11.47±2.96 3、讨论 氦氖激光属低功率激光,其生物特性有(1)低输出率,对组织有较深的穿透力。(2)无光热效应,对组织结构无任何伤害,激光对组织产生的生物效应是由激光的生物刺激来实现的[1],而激光的生物刺激所引起的上皮细胞,成纤维细胞的增聚,以及激光对炎性细胞、微血管及神经未梢而刺激效应,是促进溃疡愈合的关键,大量研究表明:氦氖激光可促进照射部位的微血管扩张,血流加速,增加静脉回流,改善并纠正微循环障碍等。氦氖激光还具有激活酶的活性和氧代谢,从而促进组织新陈代谢,增加ATP,蛋白质,糖原合成,恢复细胞功能,为溃疡愈合提供能量和物质基础。近研究表明,氦氖激光照射后可增加免疫球蛋白和补体,提高机体免疫力[2]。总之,氦氖激光照射促进溃疡愈合,是氦氖激光照射的局部生物刺激效应加系统生物刺激效应而得到的综合生物刺激效应的结果[3]。本文的结果表明,治疗皮肤溃疡,氦氖激光疗效显著,无痛苦及副作用。 参考文献 [1]骆清铬.低功率激光治疗作用机理的探讨[J].中国激光医学杂志,1994,3(1):39-41. [2]高养华.氦氖激光的免疫学反应[J].激光杂志,1990,11(1):33-39. [3]杨淑兰,顾玉英,刘凡光.氦氖激光照射促进皮肤溃疡愈合研究现状[J].现代康复,2004,4(9):1382-1383.

3-氦氖激光器的参数测量

氦氖激光器的参数测量(参考讲义) 一台激光器的小信号增益系数,腔内损耗α,饱和光强及最佳透过率是重要的激光参数,直接影响着激光器的输出功率。本实验在外腔激光器中用全反射腔镜,激光输出是通过在腔内插入可旋转平行板,利用平行板的反射率与入射角的关系,使激光的输出功率随平行板的旋转角度而改变,旋转平行板等效于可变透射率的输出镜。通过测量激光输出功率与等效透射率的关系,用作图法获得以上参数。 0G s I opt Γ一、 实验原理 光谱线的宽度一般由以下几部分组成:自然增宽N v Δ,碰撞增宽 ,和多谱勒增宽 ,自然增宽和碰撞增宽属均匀增宽线型,多谱勒增宽属非均匀增宽线型,自然增宽与谱线上下能级寿命成反比,如下式所示 ????????+=Δττπν121121N (1) 式中1τ,2τ分别为上、下能级寿命。碰撞增宽与气体压力p 成正比,如下式所示 ap =Δρν (2) 式中a 为压力加宽系数,因不同气体不同谱线而异。多谱勒增宽由激发谱线的粒子速度分布决定,与介质温度T 及原子量M 有关,还与激发谱线的中心频率0ν成正比,如下式所示 ()02/17/1016.7ννM T D ?×=Δ (3) 式中0ν为谱线中心频率。对某一谱线究竟哪种增宽起主要作用,属哪种线型有具体的物理条件决定。 1. 不同线型的增益饱和特性 激光介质的增益吸收关于是随腔内光强的增加而下降的,这种现象叫做增益饱和,不同线型其增益饱和行为不同。以均匀增宽为主的线型其增益饱和特性由下式描述: )()/1()2/()()2/()(002202 v G I I v v v v v G s v +Δ+?Δ= (4) 式中为腔内光强趋于零时频率中心处的益系数,叫做小信号增益系数。 为线型宽度,为频率为)(00v G v Δv I v 的激光强度,为饱和光强。s I s I 与下列物理量的关系)1(为

氦氖激光治疗说明及拆解

氦氖激光治疗原理: 氦氖激光是一种原子气体激光器。世界上首台氦-氖激光器诞生于1960年。氦氖激光工作在可见光区和红外光区。可产生多种波长的激光光谱,其中主要有623.8nm的红光和1.15μ及3.39μm的红外光。因反射镜的反射率不同,只能输出波长较长的623.8nm的激光。 632.8nm波长的激光照射能使血液中蛋白质分子结构改变,其生物效应改变血液流变学性质,使全血粘度降低,血浆粘度降低,RBC变形能力增强,调整机体免疫状态,改善机体中毒状态,增强超氧歧化酶活性,清除中分子物质,清除某些有毒物质。使血液凝固性降低,抑制血栓形成,改善血液循环与微循环,提高机体免疫能力。 氦氖激光治疗主要用途: 理疗科:颈周炎、肩周炎、骨炎、腱鞘炎、高血压等。 皮肤科:皮肤溃疡、烧伤、带状疱疹、对创伤面照射起到杀菌和加快愈合的作用,特别对老烂脚效果更为明显。五官科:对中耳炎、眼疾、支气管哮喘、鼻炎、扁桃体炎、过敏性鼻炎效果特好。 精神卫生:对失眠、精神分裂症效果明显。 骨科:关节炎、骨折、甲沟炎等。 妇科:子宫慢性炎症、宫颈糜烂等。 儿科:小孩遗尿、腹泻、小儿麻痹症等。 泌尿科:前列腺炎。 氦氖激光器的结构: 氦氖激光器的结构一般由放电管和光学谐振腔所组成。激光器的中心是一根毛细玻璃管,称作放电管(直径为1mm左右);外套为储气部分(直径约45mm);阳极是钨针,;阴极是钼或铝制成的圆筒,壳的两端贴有两块与放电管垂直并相互平行的反射镜,构成平凹谐振腔。两个镜板都镀以多层介质膜,一个是全反射镜,通常镀17层膜。交替地真空镀氟化镁(MgF2)与硫化锌(ZnS)。另一镜作为输出镜,通常镀7层或9层膜(由最佳透过率决定)。毛细管内充入总气压约为2Torr的He、Ne混合气体,其混合气压比为5:1-7:1 左右。当一些氖原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁,辐射出平行于激光器方向的光子时,这些光子将在两反射镜之间来回反射,于是就不断地引起受激辐射,实现其对光波的放大,从而得到传播方向相同、相位一致、频率单一而能量高度集中的激光。这两个互相平行的反射镜,一个反射率接近100%,即完全反射。另一个反射率约为98%,激光就是从后一个反射镜射出的。 氦氖激光器(激光管)的简要结构见下图所示: 氦氖激光器是精密器件,下面给一张英文的结构图:

半导体激光器和氦氖激光器的比较

半导体激光器和氦氖激光器的比较 总体来讲,红光半导体激光器与氦氖激光器相比各有其优势和劣势。本文对氦氖激光器与半导体激光的优缺点进行一些简述,希望对不同应用的客户在选择激光器时产生些许帮助。 激光功率稳定性对比 半导体激光器模块的核心部件为半导体激光管,即LD(LaserDiode),绝大多数半导体激光器模块生产厂家均是购买来LD然后进行装配的。 半导体激光管(LD)的激光输出功率会随其壳体的温度变化而有较大变化。下图为一个典型的半导体激光管的功率-电流曲线,从图中可以看到对于同一电流输入的情况,不同的壳体温度会导致激光管输出的功率产生变化。 半导体激光器模块从散热方式上可以简单的分为两种:带温控(TEC)的半导体激光器与不带温控的半导体激光器。 对于指示或对准等应用,即对激光功率稳定性及激光噪声要求不高的应用,不带温控的半导体激光器模块因其低廉的价格而被大量使用。

而对于需要较高激光功率,或对激光功率稳定性及激光噪声要求较高的应用,一般均采用带温控的半导体激光器。另外,温控对于延长半导体激光器的寿命有很大的帮助。 氦氖激光器是一种气体激光器,其结构如下图, 在一定工艺的保证下,高质量的氦氖激光器具有良好的输出功率稳定性和极低的激光噪声水平,并且激光参数受环境温度影响非常小。以MellesGriot公司25-LHP系列氦氖激光器为例,其8小时功率稳定性小于+/-2%;在30Hzto10MHz 范围内激光噪声(RMS值)小于0.5%;激光器工作温度可从-20°C到+40°C。 激光输出波长 半导体激光器的中心波长的一致性比较差,不同批次的半导体激光管的中心波长一般来说都会略有差别。所以在标明半导体激光器的波长时,正规的标法应该是给出一个波范围。例如MellesGriot公司56RCS004/HS(28mW)的波长范围为636–641nm;56RCS009/HS(45mW)波长范围为640–645nm;56RCS008/HS(75mW)波长范围为655–665nm。 并且半导体激光管(LD)输出波长会随其壳体温度的改变而变化,在壳体温度变化20度的情况下,其输出波长有常常会变化几个纳米。 氦氖激光器的输出波长为准确的632.8nm,并且不会随功率、批次及工作温度的变化而发生改变。 光束质量(发散角,光斑)。 半导体激光管(LD)的发出的激光束的发散角非常大,且两个方向的发散角不同(如下图),所以绝大多数半导体激光模块都要对半导体激光管发出的激光进行光束整形。

氦氖激光

氦氖激光治疗仪 是根据大脑视皮层、视神经传导路、视网膜感应等不同部位对信息的感觉、传导、加工等环节的治疗需求研制的。该治疗仪具有改善局部微循环、增加新陈代谢的作用,治疗弱视无痛苦、无副作用。 1、氦氖激光的特性:氦氖激光为6328埃的红色光波,具有以下特性: A、小剂量可起到刺激作用,受照部位组织蛋白合成加速,糖源含量增加,核糖核酸活力加强;大剂量则有抑制作用。 B、有累积效应,多次小剂量照射之和等于一次大剂量照射所产生的生物效应。 C、有抛物线的特点,在照射剂量不变的情况下机体反应在第三、四天开始逐渐加强,一般在10-15天达到高峰,而后作用逐渐降低,若连续不断地照射则可出现抑制作用。 D、有扩散效应,光斑虽小效果成片,作用绝不仅局限于光斑部位。 E、有光化学效应,可导致酶、氨基酸、蛋白及核酸改变活性。 F、热效应作用,不同种类的激光有不同的热效应。 2、氦氖激光的生理作用: A、神经系统:氦氖激光刺激神经系统产生冲动,可能是蛋

白质分子中某些成分的渗透透性改变导致钠、钙等游离,诱发一种活动电位引起神经冲动。 B、血管和血液系统:有扩张血管的作用,可导致全身血液动力学改变增加血流量;加速凝血酶、纤维蛋白的形成;白细胞增加有抗炎作用。 C、调节增强代谢、醣源和三磷腺苷含量增加,低功率氮氖激光可增强吞唾细胞、B淋巴细胞的功能,从而提高免疫功能。 3、氦氖激光治疗弱视的机理:此种红色光波对锥体细胞十分敏感,有很高的吸收率,因对活组织有刺激兴奋作用,可激活并加强锥体细胞的感光功能,对视网膜的热效应和生物化学效应,使视网膜和脉络膜血管扩张血液循环改善。由于能调节神经传导和神经反射作用,可以疏通视网膜至大脑皮层的视觉通路,激活视路提高光像冲动的传入功能。临床观察证明氦氖激光在一定剂量下,对眼球的屈光介质:角膜、晶体、玻璃体以及虹膜、脉略膜无任何损害。仅有个别患儿在照射时出现眩目、流泪、轻微刺痛反应,但数分钟消失,无碍治疗。

氦氖激光器的结构及原理

氦氖激光器的结构及原理 1.氦氖激光器的结构 氦氖(He-Ne)激光器的结构一般由放电管和光学谐振腔所组成。激光管的中心是一根毛细玻璃管,称作放电管(直径为1mm左右);外套为储气部分(直径约45mm);A是钨棒,作为阳极;K是钼或铝制成的圆筒,作为阴极。壳的两端贴有两块与放电管垂直并相互平行的反射镜,构成平凹谐振腔。两个镜版都镀以多层介质膜,一个是全反射镜,通常镀17层膜。交替地真空蒸氟化镁(MgF2与硫化锌(ZnS)。另一镜作为输出镜,通常镀7层或9层膜(由最佳透过率决定)。毛细管内充入总气压约为2Torr(托)的He、Ne混合气体,其混合气压比为5:1-7:1左右。内腔管结构紧凑,使用方便,所以应用比较广泛。但有时为了特殊的需要也常选用全外腔式或半外腔式。全外腔式的放电管和镜片是完全分离的,半外腔式是上两种形式的结合。外腔式和半外腔式都需要粘贴布儒斯特片,窗片法线与激光光轴有一夹角,应等于布儒斯特角θ:θ=tg-1n , K8玻璃对632.8nm激光 n=1.5159;θ=56°35';熔融石英 n=1.46;θ=55°36'。因此,全外腔式和半外腔式激光器输出的光束是电矢量平行于入射面的线偏振光。 2.氦氖激光器激发机理 氦氖激光器中工作物质是氦气和氖气,其中氦气为辅助气体,氖气为工作气体。产生激光的是氖原子,不同能级的受激辐射跃迁将产生不同波长的激光,主要有632.8nm、1.15um和3.39um三个波长。氦原子有两个亚稳态能级21S0、23S1,它们的寿命分别为5×10-6s和10-4s,在气体放电管中,在电场中加速获得一定动能的电子与氦原子碰撞,并将氦原子激发到21S0、23S1,此两能级寿命长容易积累粒子。因而,在放电管中这两个能级上的氦原子数是比较多的。这些氦原子的能量又分别与处于3S和2S态的氖原子的能量相近。处于21S0、23S1能级的氦原子与基态氖原子碰撞后,很容易将能量传递给氖原子,使它们从基态跃迁到3S和2S 态,这一过程称能量共振转移。由于氖原子的2P、3P态能级寿命较短,这样氖原子在能级3S-3P、3S-2P、2S-2P间形成粒子数反转分布,从而发射出3.39um、632.8nm、1.5um三种波长的激光。上述过程可表示为: e**+He(11S0)→e*+He*(21S0) e**+He(11S0)→e*+He*(23S0) He*(21S0)+Ne(2P6)→He(21S0)+Ne*(3S) He*(23S1)+Ne(2P6)→He(21S0)+Ne*(2S) Ne*(3S)→Ne*(2P)产生波长为632.8nm的激光 Ne*(3S)→Ne*(3P)产生波长为3.39um的激光 Ne*(2S)→Ne*(2P)产生波长为1.15um的激光 从理论上讲,这三种波长的激光都有可能发射,但我们可以采取一些方法去抑制其中的两种,而使我们所需要的一种波长的激光得到输出。632.8nm(红光)因输出为可见波段的激光,实际应用较广泛。 3,结构及原理 在激光电源外壳上,有一能自由转动的支柱,上面装有可改变斜角的管套,管套内装有氦—氖激光管。(氦—氖激光器的种类很多,外形各异,但都由激光电源和氦-氖激光管两部分组成。)激光电源的电原理如图1-103所示。电源变压器BY次级输出1.2KV高压。此电压不足以使激光管JG起辉。由于JG此时截止,使D1-D4,C1-C4工作在多倍压整流状态。当JG两端电压升至5KV左右,JG起辉,放出红色束状激光。由于JG导通,使D1、D3、D4间正向电位差很小,对上千伏高压来讲近似于零,因此C3、C4不再起作用。D1-D4与C1、C3工作在倍压整流状态。使JG两端电压降至约2KV,维持其工作。R4是限流电阻。 氦-氖激光管:这是一种原子型气体激光管。结构如图1-104所示。玻璃管M内封有按一定比

氦氖激光器的输出功率

氦氖激光器的输出功率 1.放电条件对输出功率的影响。 激光器的输出功率是一个重要的参数,对于一个激光器必须选择适当的放电条件(气体总气压、气体配比以及放电电流等),才能获得最大的激光输出功率。 (1)对一个激光器,在一定的气体的配比下,输出功率随充气压变化有一个极大值。气压比较低时随气压增加输出功率增大,逐渐达到一个输出功率极大值,再增高气压,输出功率却下降,即存在一个最佳充气气压。 (2)输出功率与放电毛细管的直径有关。 (3)在最佳充气条件下,使输出功率最大的放电电流叫最佳放电电流。 2.谱线竞争效应对输出功率的影响。 有些激光跃迁具有同一个激光上能级(或下能级),在它们之间存在着通过公有能级粒子数发生的相互影响,即某一条纹光谱线产生振荡以后,将使其它激光谱线的粒子数反转差额降低,从而使它的增益和输出功率降低。这就是所谓谱线竞争效应。在He/Ne激光器中常采用抑制3.39um的振荡,来提高632.8nm激光的输出功率。常用方法: (1)在腔中加色散元件。在谐振腔一个反射镜与布氏窗片之间放置一块三棱镜。利用棱镜的色散作用,使经过反射只有632.8nm的激光返回激光放电管,而 3.39um的激光则偏离腔轴而逸出腔外。 (2)在谐振腔中加入对3.39um的激光有吸收作用的元件。对小型激光器可利用K8玻璃的布纸窗片对3.39um的激光进行吸收。对较长的激光器必须在腔中装入甲烷气体吸收盒,因甲烷气体在3.39um波长处有一个强的吸收峰。 (3)外加轴向非均匀磁场。由于塞曼效应,磁场可引起谱线分裂使谱线变宽,这种由于非均匀磁场所引起的谱线展宽,称为“塞曼展宽”。 氦氢激光器632.8nm和3.39um的线宽Δv分别为1500MHz和300MHz左右,如果激光器处于200-300高斯的非均匀磁场中,由磁场造成的谱线加宽对3.39um 的激光影响大,而对632.8nm的激光谱线影响小。因增益系数反比于线宽,谱线的增宽将使增益下降,从而起到抑制3.39um激光的作用。

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