【正文】 安裝步驟如下：“驅(qū)動程序”光盤放入光盤驅(qū)動器中；；，計(jì)算機(jī)會顯示安裝向?qū)В?，目錄為“X:\USBDRIVER\WINX\”(WINX代表不同的操作系統(tǒng)),按照系統(tǒng)提示操作至結(jié)束。WGL6型氦氖激光器模式分析實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置的主要規(guī)格參數(shù)，1氦氖激光器：腔長為246mm，波長精度 為1nm，諧振腔曲率半徑為1m和∞，；2共焦球面掃描干涉儀：腔長為20mm，凹面反射鏡曲率為20mm，凹面反射鏡反射率為99%，精細(xì)常數(shù)200，自由光譜范圍為4GHz；3縱模橫模頻率間隔誤差≤20MHz.儀器設(shè)備的安裝方法在光驅(qū)中插入光盤，；安裝程序首先顯示如下歡迎窗口： 點(diǎn)擊“Next”按鈕，彈出如下窗口：可以使用缺省值，點(diǎn)擊“Next”按鈕，彈出拷貝文件窗口：當(dāng)文件拷貝完成后，安裝結(jié)束，此時(shí)可以在系統(tǒng)的“開始/程序”和桌面上找到對應(yīng)的快捷方式。 ，理解光譜精度，光譜分辨率的計(jì)算；因此，進(jìn)行模式分析是激光器的一項(xiàng)基本又重要的性能測試。Verdet常數(shù)介質(zhì)50mm ？答：磁光效應(yīng)是指光與磁場中的物質(zhì)，或光與具有自發(fā)磁化強(qiáng)度的物質(zhì)之間相互作用所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表，計(jì)算Verdet常數(shù)。/m去掉中間磁鐵，使用L=50mm磁光介質(zhì)，再重復(fù)步驟35，此時(shí)內(nèi)部磁場強(qiáng)度=82mT，計(jì)算測量磁光旋轉(zhuǎn)角度。放入L=50mm導(dǎo)光柱，此時(shí)出射光光強(qiáng)變強(qiáng)，調(diào)整檢偏器，使得出射光強(qiáng)最弱。把L=50的導(dǎo)光柱插入含三塊磁鐵的磁性部件，三塊磁鐵平均場強(qiáng)B=102mT，調(diào)整該組件高度，使激光通過介質(zhì)中心。 按照晶體的磁光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)光路圖搭建光路。當(dāng)光波往返兩次通過磁光介質(zhì)時(shí)，在一個(gè)固定的坐標(biāo)系內(nèi)觀察，將加倍，這一特殊的現(xiàn)象稱為非互易性(Nonreciprocal Property)，又稱不可逆性或單向性。設(shè)光波沿著光軸傳播一段距離L，并沿著原路反向時(shí)，偏振面的旋向也相反，因而光波傳播到原始位置時(shí)偏振面也將回轉(zhuǎn)到原始方向。法拉第效應(yīng)產(chǎn)生的旋光與自然旋光物質(zhì)產(chǎn)生的旋光有一個(gè)重大區(qū)別。該現(xiàn)象稱為磁致旋光（法拉第）效應(yīng)，是磁光效應(yīng)的一種形式。2．計(jì)算磁光介質(zhì)的Verdet常數(shù)。法拉第于1845年發(fā)現(xiàn)該效應(yīng)，故稱法拉第效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)四 晶體的磁光效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 引言磁光效應(yīng)是指光與磁場中的物質(zhì)，或光與具有自發(fā)磁化強(qiáng)度的物質(zhì)之間相互作用所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象，主要包括法拉第(Faraday)效應(yīng)、柯頓莫頓(CottonMouton)效應(yīng)、克爾(Kerr)效應(yīng)、塞曼(Zeeman)效應(yīng)、光磁效應(yīng)等。圖7 晶體的聲光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝配圖簡述聲光效應(yīng)。將mp3與聲光調(diào)制器連接，揚(yáng)聲器與探測器連接，則可聽到mp3播出的音樂聲。進(jìn)一步調(diào)整聲光晶體的角度和位置，使零級斑兩側(cè)的衍射光斑明亮且對稱，調(diào)整狹縫位置和探測器下方的一維平移臺，讓使1級或2級衍射斑通過狹縫，并用探測器接收。正確連接聲光調(diào)制器各個(gè)部分，激光器開機(jī)預(yù)熱五分鐘。(1).用高頻電纜將聲光器件和驅(qū)動電源“輸出”端聯(lián)接； (2).接上+24V的直流工作電壓。外輸入調(diào)制信號由“調(diào)制輸入”端輸入，工作電壓為直流+24V，“輸出”端輸出驅(qū)動功率，用高頻電纜線與聲光器件相聯(lián)。外形尺寸和安裝尺寸如圖15示（單位：mm）。圖3布拉格衍射原理圖圖4 衍射光隨調(diào)制信號的變化聲光調(diào)制器由聲光介質(zhì)（氧化碲晶體）和壓電換能器（鈮酸鋰晶體）、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)組成。驅(qū)動電源產(chǎn)生150MHz頻率的射頻功率信號加入聲光調(diào)制器，壓電換能器將射頻功率信號轉(zhuǎn)變?yōu)槌盘?，?dāng)激光束以布拉格角度通過時(shí)，由于聲光互作用效應(yīng)，激光束發(fā)生衍射（如圖3），這就是布拉格衍射效應(yīng)。TSGMG1/Q型高速正弦聲光調(diào)制器及驅(qū)動電源，可用在激光照排機(jī)、激光傳真機(jī)、電子分色機(jī)或者其他文字、圖像處理等系統(tǒng)中。實(shí)際上，超聲駐波對光波的衍射也產(chǎn)生拉曼－奈斯衍射和布拉格衍射，而且各衍射光的方位角和超聲頻率的關(guān)系與超聲行波的相同。即衍射光與0級光的光強(qiáng)值，其比值即為衍射效率。超聲頻移器在計(jì)量方面有重要應(yīng)用，如用于激光多普勒測速儀。由(14)式和(15)式可看出，通過改變超聲波的頻率和功率，可分別實(shí)現(xiàn)對激光束方向的控制和強(qiáng)度的調(diào)制，這是聲光偏轉(zhuǎn)器和聲光調(diào)制器的基礎(chǔ)。在布拉格衍射下，衍射光的效率也由(110)式?jīng)Q定。因?yàn)椴祭且话愣己苄。恃苌涔庀鄬τ谌肷涔獾钠D(zhuǎn)角 (14)式中，為超聲波的波速，為超聲波的頻率，其它量的意義同前。此時(shí)有超聲波存在的介質(zhì)起體積光柵的作用。圖2布拉格衍射這種衍射與晶體對光的布拉格衍射很類似，故稱為布拉格衍射。當(dāng)聲光作用的距離滿足，而且光束相對于超聲波波面以某一角度斜入射時(shí)，在理想情況下除了0級之外，只出現(xiàn)1級或－1級衍射。當(dāng)光束斜入射時(shí)，如果聲光作用的距離滿足，則各級衍射極大的方位角由下式?jīng)Q定 (12)式中為入射光波矢與超聲波波面的夾角。當(dāng)為整數(shù)時(shí)。第級衍射極大的強(qiáng)度可用(17)式模數(shù)平方表示：(11)式中，為的共軛復(fù)數(shù)，第級衍射極大的衍射效率定義為第級衍射光的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度之比。由(17)式可知，第級衍射光的頻率為 (10)可見，衍射光仍然是單色光，但發(fā)生了頻移。利用與貝塞耳函數(shù)有關(guān)的恒等式式中為（第一類）階貝塞耳函數(shù)，將(15)式展開并積分得 (6)上式中與第級衍射有關(guān)的項(xiàng)為 (7) (8)因?yàn)楹瘮?shù)在取極大值，因此有衍射極大的方位角由下式?jīng)Q定： (9)式中，為真空中光的波長，為介質(zhì)中超聲波的波長。 設(shè)入射面上的光振動為，為常數(shù)，也可以是復(fù)數(shù)。當(dāng)聲波在各項(xiàng)同性介質(zhì)中傳播時(shí)，和可作為標(biāo)量處理，如前所述，應(yīng)變也以行波形式傳播，所以可寫成 (2)當(dāng)應(yīng)變較小時(shí)，折射率作為和的函數(shù)可寫作 (3)式中，為無超聲波時(shí)的介質(zhì)的折射率，為聲波折射率變化的幅值，由(1)式可求出設(shè)光束垂直入射（⊥）并通過厚度為的介質(zhì)，則前后兩點(diǎn)的相位差為 (4)式中，為入射光在真空中的波矢的大小，右邊第一項(xiàng)為不存在超聲波時(shí)光波在介質(zhì)前后兩點(diǎn)的相位差，第二項(xiàng)為超聲波引起的附加相位差（相位調(diào)制）。由于應(yīng)變而引起的介質(zhì)的折射率的變化由下式?jīng)Q定 (1)式中，為介質(zhì)折射率，為應(yīng)變，為光彈系數(shù)。介質(zhì)內(nèi)的彈性應(yīng)變也以行波形式隨聲波一起傳播。圖1聲光衍射設(shè)聲光介質(zhì)中的超聲行波是沿方向傳播的平面縱波，其角頻率為，波長為波矢為。在非線性光學(xué)中，利用參量相互作用理論，可建立起聲光相互作用的統(tǒng)一理論，并且運(yùn)用動量匹配和失配等概念對正常和反常聲光效應(yīng)都可作出解釋。反常聲光效應(yīng)是制造高性能聲光偏轉(zhuǎn)器和可調(diào)濾波器的基礎(chǔ)。在各項(xiàng)同性介質(zhì)中，聲光相互作用不導(dǎo)致入射光偏振狀態(tài)的變化，產(chǎn)生正常聲光效應(yīng)。有超聲波傳播的介質(zhì)如同一個(gè)相位光柵。當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，將引起介質(zhì)的彈性應(yīng)變作時(shí)間和空間上的周期性的變化，并且導(dǎo)致介質(zhì)的折射率也發(fā)生相應(yīng)變化。利用聲光效應(yīng)制成的聲光器件，如聲光調(diào)制器、聲光偏轉(zhuǎn)器、和可調(diào)諧濾光器等，在激光技術(shù)、光信號處理和集成光通訊技術(shù)等方面有著重要的應(yīng)用。60年代激光器的問世為聲光現(xiàn)象的研究提供了理想的光源，促進(jìn)了聲光效應(yīng)理論和應(yīng)用研究的迅速發(fā)展。實(shí)驗(yàn)三 晶體的聲光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)聲光效應(yīng)是指光通過某一受到超聲波擾動的介質(zhì)時(shí)發(fā)生衍射的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是光波與介質(zhì)中聲波相互作用的結(jié)果。若時(shí)間允許，可改變光照強(qiáng)度(改變滑動支架的位置)，重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)。由(2)式計(jì)算轉(zhuǎn)換效率。找出最大功率點(diǎn)，對應(yīng)的電阻值即為最佳匹配負(fù)載。在一定光照強(qiáng)度下(將滑動支架固定在導(dǎo)軌上某一個(gè)位置)，分別將三種太陽能電池板安裝到支架上，通過改變電阻箱的電阻值，記錄太陽能電池的輸出電壓V和電流I,并計(jì)算輸出功率PO=VI，填于表3中。根據(jù)表2數(shù)據(jù)，畫出三種太陽能電池的短路電流隨光強(qiáng)變化的關(guān)系曲線。將多晶硅太陽能電池更換為非晶硅太陽能電池，重復(fù)測量步驟，并記錄數(shù)據(jù)。按圖7B接線，記錄短路電流值于表2中。將光功率探頭換成單晶硅太陽能電池，測試儀設(shè)置為“電壓表”狀態(tài)。 由近及遠(yuǎn)移動滑動支架，測量距光源一定距離的光強(qiáng)I=P/S,P為測量到的光功率，S=。將光功率探頭裝在太陽能電池板位置，探頭輸出線連接到太陽能電池特性測試儀的“光功率輸入”接口上。2．開路電壓，短路電流與光強(qiáng)關(guān)系測量打開光源開關(guān)，預(yù)熱5分鐘。表1 3種太陽能電池的暗伏安特性測量電壓(V)電流(mA)單晶硅多晶硅非晶硅8765432103以電壓作橫坐標(biāo)，電流作縱坐標(biāo)，根據(jù)表1畫出三種太陽能電池的伏安特性曲線。然后將“電壓輸出”接口的兩根連線互換，即給太陽能電池加上反向的電壓。記錄到表1中。將待測的太陽能電池接到測試儀上的“電壓輸出”接口，電阻箱調(diào)至50Ω后串連進(jìn)電路起保護(hù)作用，用電壓表測量太陽能電池兩端電壓，電流表測量回路中的電流。用遮光罩罩住太陽能電池。本實(shí)驗(yàn)提供的組件是將若干單元并聯(lián)。為得到所需輸出電壓，通常將若干已并聯(lián)的電池組串連。太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)大面積平面PN結(jié)，單個(gè)太陽能電池單元的PN結(jié)面積已遠(yuǎn)大于普通的二極管。如果能進(jìn)一步解決穩(wěn)定性及提高轉(zhuǎn)換率，無疑是太陽能電池的主要發(fā)展方向之一。因此，多晶硅薄膜電池可能在未來的太陽能電池市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。但由于單晶硅價(jià)格高，大幅度降低其成本很困難，為了節(jié)省硅材料，發(fā)展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做為單晶硅太陽能電池的替代產(chǎn)品。%，規(guī)模生產(chǎn)時(shí)的效率可達(dá)到15%。圖3 不同光照條件下的IV曲線硅太陽能電池分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種。轉(zhuǎn)換效率ηs定義為： (2)Pin為入射到太陽能電池表面的光功率。輸出電壓與輸出電流的最大乘積值稱為最大輸出功率Pmax。同樣的電池及光照條件，負(fù)載電阻大小不一樣時(shí)，輸出的功率是不一樣的。負(fù)載斷開時(shí)測得的最大電壓VOC稱為開路電壓。在一定的光照條件下，改變太陽能電池負(fù)載電阻的大小，測量其輸出電壓與輸出電流，得到輸出伏安特性，如圖2實(shí)線所示。在空間電荷區(qū)內(nèi)，P區(qū)的空穴被來自N區(qū)的電子復(fù)合，N 區(qū)的電子被來自P區(qū)的空穴復(fù)合，使該區(qū)內(nèi)幾乎沒有能導(dǎo)電的載流子，又稱為結(jié)區(qū)或耗盡區(qū)。當(dāng)兩種半導(dǎo)體結(jié)合在一起形成PN結(jié)時(shí)，N區(qū)的電子(帶負(fù)電)向P區(qū)擴(kuò)散， P區(qū)的空穴(帶正電)向N區(qū)擴(kuò)散，在PN結(jié)附近形成空間電荷區(qū)與勢壘電場。圖1 半導(dǎo)體PN結(jié)示意圖P型半導(dǎo)體中有相當(dāng)數(shù)量的空穴，幾乎沒有自由電子。電流表：可以測量并顯示0～200mA的電流，通過“電流量程”選擇適當(dāng)?shù)娘@示范圍。表頭下方的指示燈確定當(dāng)前的顯示狀態(tài)。為太陽能電池伏安特性測量提供電壓。測試儀為實(shí)驗(yàn)提供電源，同時(shí)可以測量并顯示電流、電壓、以及光功率的數(shù)值。圖4 太陽能電池實(shí)驗(yàn)裝置光源采用碘鎢燈，它的輸出光譜接近太陽光譜。測試三種太陽能電池的基本特性。其中硅太陽能電池是目前發(fā)展最成熟的，在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。太陽能發(fā)電有望在不久的將來在價(jià)格上可以與傳統(tǒng)電源競爭，太陽能應(yīng)用具有光明的前景。與傳統(tǒng)發(fā)電方式相比，太陽能發(fā)電目前成本較高，所以通常用于遠(yuǎn)離傳統(tǒng)電源的偏遠(yuǎn)地區(qū)，2002年，國家有關(guān)部委啟動了“西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”，通過太陽能和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)無電鄉(xiāng)的用電問題。光—熱—電轉(zhuǎn)換方式通過利用太陽輻射產(chǎn)生的熱能發(fā)電，一般是由太陽能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換成蒸氣，再驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電，太陽能熱發(fā)電的缺點(diǎn)是效率很低而成本很高。太陽能不但數(shù)量巨大，用之不竭，而且是不會產(chǎn)生環(huán)境污染的綠色能源，所以大力推廣太陽能的應(yīng)用是世界性的趨勢。太陽光輻射的能量非常巨大，從太陽到地球的總輻射功率比目前全世界的平均消費(fèi)電力還要大數(shù)十萬倍。到達(dá)地球表面時(shí)，部分太陽光被大氣層吸收，光輻射的強(qiáng)度降低。太陽與地球的平均距離為1億5千萬公里。廣義地說，太陽光的輻射能、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、潮汐能都屬于太陽能,它們隨著太陽和地球的活動，周而復(fù)始地循環(huán)，幾十億年內(nèi)不會枯竭，因此我們把它們稱為可再生能源。我國能源消費(fèi)以煤為主，CO2的排放量占世界的15%，僅次于美國，所以減少排放COSO2等溫室氣體，已經(jīng)成為刻不容緩的大事。另一方面，煤炭、石油等礦物能源的使用，產(chǎn)生大量的COSO2等溫室氣體，造成全球變暖，冰川融化，海平面升高，暴風(fēng)雨和酸雨等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，給人類帶來無窮的煩惱。實(shí)驗(yàn)二 太陽能電池特性能源短缺和地球生態(tài)環(huán)境污染已經(jīng)成為人類面臨的最大問題。做實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)應(yīng)從弱到強(qiáng)，緩慢改變，盡可能在弱光下使用，這樣能保證接收器光電轉(zhuǎn)換時(shí)線性性良好。2．電光晶體又細(xì)又長，容易折斷，電極是真空鍍的銀膜，操作時(shí)要注意，晶體電極上面的銅片不能壓的太緊或給晶體施加壓力，以免壓斷晶體。1．HeNe激光管出光時(shí)，電極上所加的直流電壓高達(dá)千伏，要注意人身安全。用不透明的物體遮擋光源，則音樂停止，不遮光，則音樂又響起，由此說