激光原理与技术实验报告.doc
激光的原理及应用实验报告
激光的原理及应用实验报告1. 引言激光（Laser）是一种著名的光源，具有高度的单色性、高亮度和直射性等特点，因此在众多领域有着广泛的应用。
本实验旨在研究激光的原理，并通过实际应用实验来进一步了解激光在医学、通信等领域中的应用。
2. 激光的原理激光的原理基于受激辐射（Stimulated Emission）和激光放大原理（Laser Amplification）。
2.1 受激辐射受激辐射是指当一个原子（或分子）处于激发态时，有一个外来辐射的光子与该原子（或分子）相互作用，从而使原子（或分子）跃迁到较低能级，并将辐射出一个和激发光子具有相同能量、频率、相位和传播方向的光子。
2.2 激光放大原理激光放大原理是指通过将入射光在放大介质中多次来回反射，从而使光强度不断增加，达到激光输出的过程。
3. 实验方法3.1 实验仪器和材料•激光生成器•反射镜•透射镜•激光干涉仪•激光接收器3.2 实验步骤1.将激光生成器放置于实验平台上，并根据实验需求调节激光器的输出功率和频率。
2.使用反射镜和透射镜等光学元件，将激光束调整为所需尺寸和光路。
3.将调整后的激光束通过激光干涉仪进行干涉检测。
4.使用激光接收器测量激光的功率和频率。
4. 实验结果与讨论4.1 实验结果通过实验，我们测得了激光的功率和频率，并观察到了激光干涉仪的干涉图样。
4.2 讨论根据实验结果，我们可以验证激光的单色性和相干性。
同时，实验还可以进一步验证激光的直射性和高亮度。
5. 激光的应用激光作为一种特殊的光源，在众多领域中有广泛的应用。
5.1 医学应用•激光医学：激光可用于手术、治疗和诊断等医学应用。
•激光眼科学：激光被广泛应用于近视矫正、白内障手术等眼科治疗中。
5.2 通信应用激光在通信领域中应用广泛： - 光纤通信：激光可用于传输信号和增强光纤通信的传输距离和传输速率。
- 激光雷达：激光雷达可用于测距、速度计量和环境感知等应用。
5.3 其他领域的应用除了医学和通信领域，激光还在其他领域有重要应用： - 工业加工：激光可用于切割、焊接、打孔等工艺的精密加工。
中国激光实验报告
一、实验背景激光技术是20世纪以来最重大的科技成就之一，它在我国得到了广泛的应用和发展。
近年来，我国在激光技术领域取得了举世瞩目的成就，特别是在激光器、激光应用等方面取得了突破性进展。
本实验旨在研究我国激光技术，了解其基本原理、应用领域和发展趋势。
二、实验目的1. 理解激光的基本原理和特性；2. 掌握激光器的种类及其工作原理；3. 研究激光在各个领域的应用；4. 分析我国激光技术的发展现状和趋势。
三、实验内容1. 激光的基本原理激光是一种具有高度相干性和方向性的光，其基本原理是通过受激辐射产生。
当高能粒子（如电子）在原子或分子中跃迁时，会释放出能量，产生光子。
若这些光子在与高能粒子碰撞时，使高能粒子再次跃迁，释放出相同频率、相位和方向的光子，就形成了激光。
2. 激光器的种类及工作原理（1）固体激光器：以固体作为增益介质的激光器。
如红宝石激光器、掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）激光器等。
其工作原理是：将固体增益介质放入谐振腔中，通过泵浦源激发增益介质，产生受激辐射，形成激光。
（2）气体激光器：以气体作为增益介质的激光器。
如二氧化碳激光器、氩离子激光器等。
其工作原理是：将气体填充在谐振腔中，通过放电产生等离子体，激发增益介质，产生受激辐射，形成激光。
（3）半导体激光器：以半导体材料作为增益介质的激光器。
如光纤激光器、垂直腔面发射激光器（VCSEL）等。
其工作原理是：将半导体材料制成光腔，通过注入电流激发增益介质，产生受激辐射，形成激光。
3. 激光在各领域的应用（1）工业加工：激光切割、焊接、打标、热处理等。
（2）医疗领域：激光手术、激光美容、激光治疗等。
（3）通信领域：光纤通信、激光雷达等。
（4）军事领域：激光制导、激光武器等。
4. 我国激光技术的发展现状和趋势我国激光技术发展迅速，已形成完整的产业链，具有以下特点：（1）激光器技术：在固体激光器、气体激光器、半导体激光器等方面取得了重要突破，部分产品已达到国际先进水平。
激光原理及应用实验报告(有详细答案)
实验一测定空气折射率一、实验目的1、熟练掌握迈克尔逊干涉光路的调节方法；2、学会调出非定域干涉条纹，并测量常温下空气的折射率。
二、实验原理本实验室建立在迈克尔逊干涉光路的基础上来做的。
激光束经短焦距凸透镜会聚后可得到点光源S，它发出球面波照射干涉仪，经G1分束，及M1、M2反射后射向屏H的光可以看成由虚光源S1、S2发出的。
其中S1为点光源S经G1及M1反射后成的像，S2为点光源S经M2及G1反射后成的像。
这两个虚光源S1、S2发出的球面波，在它们能相遇的空间里处处相干，即各处都能产生干涉条纹。
我们称这种干涉为非定域干涉。
随着S1、S2与屏H的相对位置不同，干涉条纹的形状也不同。
当屏H与S1、S2连线垂直时（此时M1、M2大体平行），得到园条纹，圆心在S1、S2连线与屏H的交点O处。
当屏H与S1、S2连线垂直平分线垂直时（此时M1、M2于H的距离大体相等），将得到直线条纹。
图1 实验装置三、实验方法和步骤1、测空气的折射率调出非定域条纹干涉后，改变气室AR的气压变化错误！未找到引用源。
，从而使气体折射率改变错误！未找到引用源。
，引起干涉条纹“吞”或“吐”N条。
则有错误！未找到引用源。
，于是得错误！未找到引用源。
（1）其中D为气室烦人厚度。
理论上，温度一定，气压不太大时，气体折射率的变化量错误！未找到引用源。
与气压变化量错误！未找到引用源。
成正比：错误！未找到引用源。
（常数）故错误！未找到引用源。
p，将式（1）代入可得错误！未找到引用源。
2、实验步骤1）将各器件夹好，靠拢，调等高。
2）调激光光束平行于台面，按图所示，组成迈克耳孙干涉光路（暂不用扩束器）。
3）调节反射镜M1和M2的倾角，直到屏上两组最强的光点重合。
4）加入扩束器，经过微调，使屏上出现一系列干涉圆环。
5）紧握橡胶球反复向气室充气，至血压表满量程（40kPa）为止，记为△p。
6）缓慢松开气阀放气，同时默数干涉环变化数N，至表针回零。
7）计算实验环境的空气折射率四、实验数据与处理五、思考题1、实验中怎样才能观察到非定域的直条纹和双曲线条纹？答：直接用激光加扩束镜干涉前不加毛玻璃，干涉后在毛玻璃屏上观察。
激光_光学实验报告
一、实验目的1. 熟悉激光的基本原理和应用。
2. 掌握激光器的基本结构和工作原理。
3. 学习使用激光器进行光学实验，观察激光的传播、干涉、衍射等现象。
4. 提高实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理1. 激光原理：激光是一种相干光，具有单色性好、方向性好、亮度高等特点。
激光的产生基于受激辐射原理，即当高能粒子（如电子）跃迁到高能级时，受到特定频率的光子激发，产生相同频率的光子，从而实现光的放大。
2. 激光器基本结构：激光器主要由增益介质、光学谐振腔和激励能源组成。
增益介质提供受激辐射的粒子，光学谐振腔形成驻波，放大受激辐射的光子，激励能源提供粒子跃迁所需的能量。
三、实验仪器与设备1. 实验仪器：激光器、光具座、分光计、干涉仪、衍射光栅、法布里-珀罗干涉仪等。
2. 实验设备：电源、计算机、数据采集卡等。
四、实验内容与步骤1. 激光器基本特性实验（1）观察激光束的传播：将激光器放置在光具座上，调整激光器使其发出的激光束垂直于光具座，观察激光束在空气中的传播情况，记录激光束的传播路径和形状。
（2）测量激光束的功率：使用激光功率计测量激光束的功率，记录数据。
2. 激光的干涉现象实验（1）双缝干涉实验：搭建双缝干涉实验装置，调整双缝间距和光源位置，观察干涉条纹，记录干涉条纹的形状和间距。
（2）白光干涉实验：将白光通过狭缝，形成单缝衍射图样，观察干涉条纹，记录干涉条纹的形状和间距。
3. 激光的衍射现象实验（1）单缝衍射实验：搭建单缝衍射实验装置，调整单缝宽度，观察衍射图样，记录衍射图样的形状和宽度。
（2）光栅衍射实验：搭建光栅衍射实验装置，调整光栅常数，观察衍射图样，记录衍射图样的形状和宽度。
4. 法布里-珀罗干涉仪实验（1）观察法布里-珀罗干涉仪的原理：搭建法布里-珀罗干涉仪实验装置，调整干涉仪，观察干涉条纹，记录干涉条纹的形状和间距。
（2）测量干涉仪的腔长：通过调整干涉仪的腔长，观察干涉条纹的变化，记录腔长与干涉条纹间距的关系。
激光原理设计实验报告
激光原理设计实验报告激光（Laser）是一种通过光的放大方式产生高度聚焦、单色、相干光束的装置。
激光的原理设计实验报告如下。
一、实验目的：1. 了解激光的原理和产生方式；2. 学习激光器件的结构和工作原理；3. 掌握激光器的基本性能测试方法。
二、实验器材与材料：1. He-Ne氦氖激光器；2. 实验室实验平台和支架；3. 条纹测量仪；4. 探测器。
三、实验原理：激光是由光子组成的一束光，其产生原理基于三个主要的过程：激发、放大和反射。
具体来说，激光器中的激光介质（如气体、固体或液体）会被外部能量的输入激发，并产生光子。
光子随后经过光学腔的多次反射，逐渐增强并获得高度同步、相干和单色性。
最终，激光束通过输出镜从激光器中发射出来。
四、实验步骤：1. 激活激光器并将其预热；2. 调整激光器的光路径，使光束通过实验平台上的条纹测量仪；3. 使用探测器测量激光束的光强。
五、实验结果与分析：通过实验，我们可以观察到激光束的明亮光点，在满足一定条件下，激光可以成为一条明亮的光线。
六、实验讨论：1. 讨论激光器的结构和工作原理；激光器一般由一个激光介质和一个光学腔组成。
激光介质可以是气体、固体或液体，而光学腔则由两个反射镜组成。
光学腔的一个反射镜是部分透明的，用于将部分光子耗尽，形成激光输出。
当激光器受到外部能量的激发时，激光介质的原子或分子会被激发到较高的能级，并随后通过受激辐射返回基态，产生光子。
光子在光学腔内进行多次反射，逐渐形成一束同步、相干和单色的激光束。
2. 讨论激光束的特性及其应用；激光束具有高度聚焦、单色性、相干性以及高能量密度的特性。
这些特性使得激光在多个领域有广泛的应用，包括激光加工、激光打标、激光医学治疗、激光测距等。
七、实验总结：本实验通过对激光的原理和产生方式的研究，了解了激光器件的结构和工作原理，掌握了激光器的基本性能测试方法。
激光的特性使其在科学研究和实际应用中具有重要的作用，本实验可作为深入学习激光原理的基础。
激光技术调节实验报告
一、实验目的1. 了解激光技术的基本原理和激光器的工作机制。
2. 掌握激光器的调节方法，包括激光束的准直、聚焦、模式分析等。
3. 通过实验，加深对激光技术在实际应用中的理解和应用。
二、实验原理激光技术是20世纪60年代发展起来的一门高新技术，具有高亮度、高方向性、高单色性等特点。
激光器是产生激光的核心设备，其工作原理是利用受激辐射原理，通过光学谐振腔放大光波。
三、实验仪器与设备1. 氦氖激光器2. 光具座3. 分光计4. 平行光管5. 毛玻璃屏6. 望远镜7. 激光束扩束器8. 聚焦镜四、实验内容与步骤1. 激光器调节（1）连接激光器与光具座，确保连接牢固。
（2）打开激光器电源，预热5-10分钟。
（3）调整激光器输出功率，使激光束亮度适中。
（4）将平行光管放置在激光束的出射端，调整平行光管的光轴与激光束的出射方向一致。
2. 激光束准直（1）将望远镜放置在光具座上，调整望远镜的光轴与激光束的出射方向一致。
（2）观察望远镜中的激光束，调整望远镜的位置，使激光束在望远镜中形成清晰的点。
（3）记录激光束的准直情况，分析激光束的准直度。
3. 激光束聚焦（1）将聚焦镜放置在光具座上，调整聚焦镜的位置，使激光束在聚焦镜处形成焦点。
（2）观察聚焦镜处的激光束，调整聚焦镜的位置，使激光束在聚焦镜处形成清晰的焦点。
（3）记录激光束的聚焦情况，分析激光束的聚焦度。
4. 激光器模式分析（1）将毛玻璃屏放置在光具座上，调整毛玻璃屏的位置，使激光束在毛玻璃屏上形成光斑。
（2）观察毛玻璃屏上的激光光斑，分析激光器的模式结构。
（3）记录激光器的模式结构，分析激光器的模式特性。
五、实验结果与分析1. 激光器调节通过实验，成功调节了激光器的输出功率，使激光束亮度适中。
调整平行光管和望远镜的位置，实现了激光束的准直。
2. 激光束聚焦通过实验，成功实现了激光束的聚焦，在聚焦镜处形成了清晰的焦点。
记录了激光束的聚焦情况，分析了激光束的聚焦度。
激光技术实习报告
一、实习背景随着科技的飞速发展，激光技术已成为现代工业生产中不可或缺的重要技术之一。
为了更好地了解激光技术的应用和发展，提高自身的实践操作能力，我参加了为期一个月的激光技术实习。
二、实习目的1. 了解激光技术的原理、特点和应用领域；2. 掌握激光设备的操作方法和维护保养技巧；3. 培养团队协作能力和实际解决问题的能力。
三、实习内容1. 激光原理与特性实习期间，我们首先学习了激光的基本原理和特性。
激光是一种高度相干的光，具有单色性、方向性好、亮度高等特点。
这些特性使得激光在工业、医疗、科研等领域具有广泛的应用。
2. 激光设备操作在实习过程中，我们学习了激光设备的操作方法。
主要设备包括激光切割机、激光焊接机、激光打标机等。
通过实际操作，我们掌握了设备的使用技巧，了解了不同设备的适用范围和操作流程。
3. 激光加工工艺我们学习了激光加工的基本工艺，包括激光切割、激光焊接、激光打标等。
通过对实际案例的分析，我们了解了激光加工工艺在各个领域的应用，如航空航天、汽车制造、医疗器械等。
4. 激光设备维护与保养实习期间，我们还学习了激光设备的维护与保养知识。
了解了设备易损部件的更换方法，以及如何预防设备故障的发生。
四、实习成果1. 理论知识方面：通过实习，我对激光技术的原理、特点和应用领域有了更深入的了解，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
2. 实践能力方面：通过实际操作，我掌握了激光设备的操作方法和维护保养技巧，提高了自己的动手能力。
3. 团队协作能力：在实习过程中，我与同学们共同完成了各项任务，培养了良好的团队协作精神。
五、实习总结本次激光技术实习让我受益匪浅。
在实习过程中，我不仅学到了丰富的理论知识，还提高了自己的实践操作能力。
同时，这次实习也让我认识到了团队合作的重要性。
在今后的学习和工作中，我将继续努力，为激光技术的发展贡献自己的力量。
（注：本报告为虚构内容，仅供参考。
）。
激光物理实验报告
一、实验目的1. 了解激光的基本原理和特性。
2. 掌握激光器的结构、工作原理及操作方法。
3. 通过实验，加深对激光物理理论的理解，提高实验技能。
二、实验原理激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）是一种通过受激辐射产生的高亮度、高单色性、高方向性的光。
激光器由增益介质、光学谐振腔和激励能源组成。
当增益介质中的原子或分子被激发后，处于高能级，随后以受激辐射的方式释放光子，形成激光。
三、实验仪器与材料1. 激光器：He-Ne激光器2. 光学谐振腔：球面反射镜、平面反射镜3. 光具座4. 光电探测器5. 计时器6. 光功率计7. 精密测量仪器：钢板尺、游标卡尺等四、实验内容1. 激光器结构观察（1）观察He-Ne激光器的结构，了解其组成部分。
（2）识别增益介质、光学谐振腔和激励能源。
2. 激光特性测量（1）测量激光的波长：利用迈克尔逊干涉仪测量激光的波长。
（2）测量激光的功率：利用光功率计测量激光的功率。
（3）测量激光的频率：利用光电探测器测量激光的频率。
（4）测量激光的方向性：利用钢板尺测量激光束的扩散角度。
3. 激光模式分析（1）观察激光的横模：利用共焦球面扫描干涉仪观察激光的横模。
（2）分析激光的纵模：利用光栅光谱仪观察激光的纵模。
4. 激光应用实验（1）激光切割实验：利用激光器进行金属板材的切割实验。
（2）激光焊接实验：利用激光器进行金属板材的焊接实验。
五、实验结果与分析1. 激光器结构观察：He-Ne激光器由增益介质、光学谐振腔和激励能源组成。
增益介质为Ne气体，光学谐振腔由球面反射镜和平面反射镜组成。
2. 激光特性测量：（1）激光波长：632.8nm（2）激光功率：1mW（3）激光频率：4.7×10^14Hz（4）激光方向性：扩散角度为1.5°3. 激光模式分析：（1）激光横模：观察到激光的横模结构，分析其特点。
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激光原理与技术实验报告.doc
概述
激光技术是一种应用广泛、发展迅速的新技术，在工业、医学、通讯等领域都有着广
泛的应用。
本实验旨在了解激光的基本原理，掌握激光器的构造和激光束的生成与测量方法，以及掌握激光的一些基本特性和应用。
实验原理
激光是指具有高度纯度、单色性好、方向性和相干性极强的光，其产生和放大是通过
受激辐射过程完成的。
具体来说，激光器的工作原理是通过激发介质内的原子或分子，使
其受激辐射，在辅助的反射镜的作用下，从而在激光器中形成一束具有极强方向性和相干
性的激光。
实验装置
实验装置如图所示，主要由He-Ne激光器、反射镜组、光路组件和功率测量仪等组成。
其中，He-Ne激光器是实验的主体部分，可产生波长为632.8nm的激光。
反射镜组是用来
控制和调整激光束传输方向、聚焦和扩展等方面的效果。
光路组件包括凸透镜、切向波片、偏振片等，主要用来调整、过滤和分析激光束的偏振状态、强度和相位，以及产生不同的
波长和形状的激光束。
功率测量仪主要用来测量激光束的功率、光密度和曲率等参数。
实验步骤
1. 准备工作：检查实验装置的连接和安全，确认激光幽灵系统处于正常工作状态，
注意保护眼睛。
2. 初步调整：用反射镜组将激光束从He-Ne激光器中传输到实验台上的观测屏幕上，调整反射镜组的位置和角度，以便获得尽可能高的反射率和强度。
3. 改变激光束的偏振状态：加入偏振片，以控制激光束的偏振状态和方向，观察不
同偏振状态的激光束在屏幕上的反映情况，了解激光束的偏振特性。
4. 产生不同波长的激光束：加入切向波片和凸透镜组件，改变激光束的相位和波长，观察不同波长激光束在观察屏幕上的差异，掌握不同波长激光束的产生和调制方法。
5. 测量激光束的功率和强度：用功率测量仪测量激光束的功率和光密度等参数，掌
握不同位置和距离的激光束的功率和强度变化情况，应用激光干涉和相位空间法等技术分
析和处理激光束。