“ЛЭТИ” им. В.И. Ульянова (Ленина)» (СПБГЭТУ)

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет
“ЛЭТИ” им. В.И. Ульянова (Ленина)» (СПБГЭТУ)
Тема научно-исследовательской работы: «Установка для наблюдения
акустооптического взаимодействия»
Руководитель: Шевелько М.М
Студент: Мосина В.А.
E-mail: [email protected]
.
Санкт-Петербург
2012 г.
Цели и задачи
Цель работы: разработка установки для наблюдения
акустооптического взаимодействия
Разработка установки потребует решения
следующих задач:
Изучение и применение теории акустооптического
взаимодействия
• Проектирования структурной схемы установки
• Изучение характеристик лазерных диодов и выбор
оптимальных.
• Проектирование схемы усилителя мощности
•
2
Пути решения
1.
Освоить
материал
по
акустооптическому
взаимодействию и преподнести его в виде лекции.
2.
Изучение характеристик лазерных диодов и выбор
цветов необходимых для эксперимента.
3.
Разработать структурную схему установки.
4.
Спроектировать схему усилителя мощности
Установки для наблюдения дифракции света на
ультразвуке
Установка для наблюдения
дифракции света на ультразвуковых волнах,
распространяющихся в жидкости
в Новосибирском университете
Установка для наблюдения
дифракции света на ультразвуковых
волнах, распространяющихся в жидкости
в Белорусском университете
4
Схема разрабатываемой установки
9
7
2
10
8
4
6
1
3
5
Рисунок 1. Схема установки для наблюдения акустооптического
взаимодействия
1- Источник света, 2, 4 - линзы, 3 - среда, 5 – фотоприемник,
6 – пьезопластина, 7 - генератор, 8 -усилитель мощности, 9 – частотомер, 10 –
компьютер.
5
Выбор генератора
Требования к генератору:
•
•
частотный диапазон 1-15 МГц
выходное напряжение до 100 В
Генератор FG-515 фирмы «Motech Industries»
- генерация сигнала в частотном
диапазоне 0,2 Гц-15 Мгц
- встроенный измеритель частоты
- уровень выходного напряжения на
нагрузке 50 Ом, составляет 5 В
6
Выбор источника света
1. Лампы накаливания
Непрерывный спектр
излучения 60 Вт лампы
накаливания
2. Люминесцентные лампы
3. Светодиоды
4. Лазерные диоды
Спектр излучения
Спектр излучения
зеленого светодиода лазерного диода 532 нм
(535 нм)
(зелёный)
Линейчатый спектр 11 Вт
компактной люминесцентной
лампы
1
0.75
0.5
0.25
2
0
510
Спектральные характеристики светодиода и
люминесцентной лампы
535
560
, нм
Спектральные характеристики лазера и
светодиода
1- светодиодный источник
2- лазерный источник
7
Были исследованы источники света и были выбраны
лазерные диоды . По сравнению с другими источниками света,
лазеры
обладает
рядом
уникальных
свойств,
связанных
с
когерентностью, высокой направленностью его излучения и узким
спектром. Излучение «не лазерных» источников света не имеет
этих особенностей.
Поэтому, были выбраны цвета лазерных диодов:
• Красный с длиной волны 650—670 нм
• Зеленый с длиной волны 532 нм
• Синий с длиной волны 473 нм
8
Выводы:
При выполнении научно-исследовательской работы было изучено:
• распространение оптических и акустических волн, их взаимодействие,
применение акустооптического взаимодействия
• построение установок для наблюдения акустооптического взаимодействия
и их параметры.
• характеристики лазерных диодов и выбраны цвета, необходимые для
эксперимента.
Спроектирована схема установки, произведен анализ и выбор основных
элементов ее конструкции, собрана схема усилителя мощности, прочитана
лекция по акустооптике.
В дальнейшем, спроектированная установка будет изготовлена в целях
использования в учебном процессе для проведения лабораторных работ,
демонстрации акустооптических явлений и в научных исследованиях.
9
Благодарю за внимание!