激光散斑测量 (6).docVIP免费

激光散斑测量系别:0611姓名:徐琳日期:2008/3/23No:pb06210302实验目的:1、了解单光束散斑技术的基本概念2、应用此技术测量激光散斑的大小和毛玻璃的面内位移实验原理：1、激光散斑的基本概念激光自散射体的表面漫反射或通过一个透明散射体时，在散射面或附近的广场中可以观察到一种无规分布的亮暗斑点，称为激光散斑。2、激光散斑光强分布的相关函数的概念自相关函数为：G（x1,y1；x2,y2）=〈Ｉ(x1,y1)Ｉ(x2,y2)〉归一化后为：其中：互相关函数为：GC（x1,y1；x2,y2）=〈Ｉ(x1,y1)Ｉ’(x2,y2)〉归一化后为：其中实验内容：1、调节光路图如下图：2.调节光路的要求：。a）各光学元件中心高度相等（21cm）。b）注意保护CCD。c）调好光路后锁紧磁性底座。1.氦氖激光器2.双偏振片3.全反射镜4.透镜5.毛玻璃6.CCD7.计算机123456745cm30cm15cm55cm3.程序操作和数据采集。4.光路参数和数据表格。1)自相关求散斑大小S。2）根据散斑位移求毛玻璃的移动数据处理：1、各个已知的常数如下：激光波长=632.8nm常数=3.14159265CCD像素大小=0.014mm激光器内氦氖激光管的长度d=250mm会聚透镜的焦距f=50mm激光出射口到透镜距离d1=650mm透镜到毛玻璃距离=d2+P1=150mm毛玻璃到CCD探测阵列面P2=550mm毛玻璃垂直光路位移量d和d，d=3小格=0.030mm，d=02、计算几个理论值（公式见预习材料）：激光管口处腰束半径为：经过透镜后高斯光束束腰距透镜的距离为：经过透镜后高斯光束束腰半径为：故：P1=150-53.55=96.45mm再由附录取1公式计算出：x=d(1+p2/(P1))＝0.030(1+550/96.47)＝0.201mm3、原始数据：NoSxSyxy144.8196646.3588645.58926--245.5887245.0005045.29461190348.1910446.4356547.31334180448.8315947.4035748.11758190545.6973047.2750946.48620190647.7945946.4138647.10422200N123P1(cm)18.017.817.5P2(cm)54.555.054.4对以上的S求平均值可得：S=0.014*(s1+s2+s3+s4+s5+s6)/6=0.014*(45.58926+45.29461+47.31334+48.11758+46.48620+47.10422)/6=0.65mm则可以求出照在毛玻璃上激光光斑的平均半径4、x和y的计算：对上述x,y求平均值：x=0.014*(19+18+19+19+20)/5=0.266mmy=0.014*（0+0+0+0+0）/5=0mm求出毛玻璃的平均实际位移量=0.039mm误差分析：实验数据与理论值比较：实验中求得毛玻璃的平均实际位移量为0.039mm，而理论值为0.03mm，误差在允许范围之内。照在毛玻璃上的光斑半径理论值为1.1257mm，而实际测得为0.65mm，误差较大...