РУБИНОВЫЙ ЛАЗЕР 3 2 1 Время жизни уровней

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

РУБИНОВЫЙ ЛАЗЕР 3 2 1 Время жизни уровней 3 – 10 -7 с. Уровень 2 – метастабильный. t = 3∙ 10 -3 с. Переход с уровней 3 на уровни 2 – безизлучательный. Накачка ксеноновой лампой. К. п. д. ≈ 1 %. Мощность в непрерывном режиме 100 м. Вт. Мощность в импульсе – несколько к. Вт.

ЛАЗЕР НА АЛЮМО-ИТТРИЕВОМ ГРАНАТЕ Υ 3 Al 5 O 12 Накачка λ = 0, 75; 0, 88 мкм. Излучение λ = 1, 064 мкм. Мощность в непрерывном режиме – 360 Вт. Время жизни уровня 4 F 3|2 200 мкс. На длине волны 1, 064 мкм излучается 80 % энергии.

ГЕЛИЙ-НЕОНОВЫЙ ЛАЗЕР Уровни 21 S и 23 S – метастабильные. 3, 39 мкм – 100 м. Вт; 0, 63 мкм – 10 м. Вт 1, 15 мкм – 10 м. Вт.

Электронный осциллограф Осциллографом называется прибор для записи или фотографирования электрических сигналов. Основным блоком осциллографа является электронно-лучевая трубка. Усилители вертикального и горизонтального отклонения луча предназначены для усиления слабого сигнала.

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) Основным элементом ЭЛТ является электронный прожектор 1. Прожектор состоит из катода 3, подогреваемого нитью накала 2. За счёт нагрева на поверхности катода возникает термоэлектронная эмиссия. Электроны, вылетая из катода, попадают в тормозящее поле модулятора 4, имеющего отрицательный по отношению к катоду потенциал. 1 -й анод 5 служит для фокусировки луча, а 2 -й анод 6 ускоряет электроны. Горизонтально отклоноющие 7 и вертикально отклоняющие пластины 8 управляют лучём.

Развёртка осциллографа Для наблюдения на экране осциллографа формы электрического сигнала необходимо перемещать электронный луч по горизонтали с постоянной скоростью. Эту функцию выполняет генератор развёртки, который вырабатывает напряжение линейно зависящее от времени. Такое напряжение называется пилообразным. При отсутствии сигнала на входе y за один период пилы луч перемещается по горизонтали слева направо и оставляет на экране изображение прямой горизонтальной линии. Это линейная развёртка. Если подавать одновременно на входы y и x синусоидальные сигналы одинаковой частоты, но сдвинутые по фазе на 900, то изображение на экране будет иметь форму окружности. Такая развёртка называется круговой. Если генератор развёртки выдаёт периодическое пилообразное напряжение, развёртка называется периодической или непрерывной. При работе генератора в ждущем режиме развёртка называется ждущая.

Синхронизация развёртки • Для того, чтобы изображение на экране осциллографа было неподвижным, необходимо осуществлять синхронизацию развёртки с исследуемым сигналом. Условие синхронизации Тр =n∙Тс, где Тр- период развёртки, Тс – период исследуемого сигнала, n – целые числа. При n = 1 на экране наблюдается 1 период исследуемого сигнала, при n = 2 два периода и т. д. Для осуществления синхронизации генератор развёртки запускается от синхронизирующих импульсов. Используется 3 режима синхронизации: - Режим внутренней синхронизации, при котором синхронизирующие импульсы формируются от исследуемого сигнала; - Режим внешней синхронизации, при котором синхронизирующие импульсы подаются от внешних устройств. Для реализации этого режима в осциллографе есть вход внешней синхронизации. - Режим синхронизации от сети. В этом режиме синхронизирующие импульсы формируются от сетевого напряжения. Этот режим используется для исследования сигналов, формируемых из напряжения сети. Так как сетевое напряжение нестабильно, получить устойчивое изображение сигнала при других видах синхронизации довольно сложно.

Лицевая панель осциллографа На лицевой панели осциллографа расположены входы х и y, а также вход синхронизации. Ручки управления «Фокус» и «Яркость» позволяют осуществлять фокусировку луча за счёт изменения потенциала 1 -го анода и управления яркостью за счёт изменения потенциала модулятора. Ручки управления уровнем сигнала позволяют регулировать амплитуду сигнала на экране. Ручка управления развёрткой позволяет изменять период развёртки для выбора изображения количества периодов исследуемого сигнала.

Анализаторы спектра • Анализаторы спектра предназначены для исследования частотного спектра периодического сигнала. Сигнал гармонической формы u(t) = Umsin(ω0 t + φ) имеет в спектре только одну составляющую на частоте ω0. Любые отклонения формы сигнала от гармонической приводят к появлению в спектре составляющих на частотах 2ω0, 3ω0, 4ω0 и т. д. Эти составляющие называются гармониками. Причём, чем больше отклонения от гармонической формы, тем больше вклад высших гармоник. Основной элемент анализатора – полосовой фильтр с узкой полосой пропускания, служащий для выделения отдельных частотных составляющих спектра. Возможны 3 способа анализа: одновременный, последовательный и комбинированный. Одновременный анализ осуществляется с помощью совокупности идентичных узкополосных фильтров, каждый из которых настроен на определённую частоту. В аппаратурном оформлении это метод достаточно громоздкий.

Анализаторы спектра • Последовательный анализ производится посредством одного узкополосного фильтра, перестраиваемого в широкой полосе частот. При комбинированном анализе в одном устройстве сочетаются оба метода. Наиболее распространены осциллографические анализаторы. Это приборы последовательного анализа. На вход смесителя подаются два сигнала: исследуемый сигнал Ux и сигнал с гетеродина. Гетеродин – это генератор, который работает в режиме качания частоты. Такой режим обеспечивается за счёт частотной модуляции от модулятора, на вход которого подаётся пилообразное напряжение.

Анализаторы спектра • Пилообразное напряжение осуществляет также горизонтальную развёртку луча ЭЛТ. Таким образом осуществляется синхронизация развёртки луча ЭЛТ с качанием частоты гетеродина. С выхода смесителя снимается сигнал промежуточной частоты, которая равна разности частот гетеродина и входного сигнала fпр= fг – fx. Фильтр и усилитель промежуточной частоты настроены на строго определённую частоту, поэтому амплитуда сигнала на детекторе отлична от нуля лишь в определённые моменты периода развёртки, когда разность между качающейся частотой гетеродина и частотой входного сигнала равна промежуточной частоте. Именно в эти моменты на экране ЭЛТ наблюдается сигнал в форме импульсов с амплитудой пропорциональной амплитуде составляющих спектра входного сигнала.

Скачать презентацию РУБИНОВЫЙ ЛАЗЕР 3 2 1 Время жизни уровней

РУБИНОВЫЙ ЛАЗЕР.ppt

Количество слайдов: 11