Порядок выполнения работы. 1. Включить лазер 1. При необходимости провести с помощью преподавателя юсти­ровку оптической схемы

1. Включить лазер 1. При необходимости провести с помощью преподавателя юсти­ровку оптической схемы. По окончании юстировки положение всех, кроме упоминаемых ниже особо, оптических элементов схемы должно оставаться постоянным до окончания из­мерений: разъюстировка хотя бы одного элемента даже на завершающей стадии работы мо­жет привести к необходимости проводить все измерения заново. Особенно отметим такую ситуацию, когда факт разъюстировки ни «на глаз» ни «по показаниям» незаметен, а проявля­ется лишь при обработке результатов.

2. Включить измеритель мощности излучения 5.

3. Методом автоколлимации лазерного пучка установить излучатель так, чтобы полу­чить ми­нимально возможный угол падения излучения на торец световода 3.

4. Снять значение угла падения по нониусу гониометра 4 и значение мощности излу­чения на выходе световода по цифровому табло измерителя; результаты занести в протокол измерений.

5. Развернуть излучатель вокруг входного окна световода на 1° и снять показания из­мерителя. Значение угла падения и мощности излучения занести в протокол.

6. Проделывать операции п. 5 до тех пор, пока падение не станет скользящим.

7. Построить в программном пакете Harvard Graphics кривую зависимости пропус­кания световода от угла падения.

8. Из графика определить угловую апертуру 2α световода (по уровню мощности из­лучения, указанному преподавателем).

9. Пользуясь той же кривой, оценить методическую погрешность измерения апер­турного угла.

10. Вычислить числовую апертуру световода для заданных преподавателем условий его эксплуатации.

11. Пользуясь полученными у преподавателя справочными данными (пропускание световода), вычислить, исходя из формулы для отражательной способности (см. стр. 13) и пренебрегая поглощением стекла, показатель преломления материала сердцевины световода.

12. Пользуясь выражением , вычислить показатель преломления материала оболочки световода.

13. По таблице (Приложение Е) найти марки стекол, из которых выполнены серд­цевина и оболочка.

14. Выключить измеритель мощности излучения.

15. Выключить лазер.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать следующие материалы:

1. Титульный лист (см. Приложение А).

2. Цель и задачу работы.

3. Краткое изложение теории волоконного световода (как правило, в том объеме, в котором это необходимо для уверенного ответа на контрольные вопросы).

4. Оптическую схему лабораторной установки с расшифровкой ее элементов.

5. Протокол измерений, подписанный преподавателем еще при выполнении лабо­раторной работы и содержащий:

- таблицу с результатами измерения мощности излучения при каждом угле падения;

- экспериментальный график зависимости пропускания световода от угла падения света на его входной торец;

- значения угловой апертуры световода и уровня мощности излучения, на котором она определена (можно на том же графике).

6. Подробные выкладки с результатами вычисления числовой апертуры световода.

7. Подробные выкладки с результатами оценки методической погрешности опре­деления угловой апертуры.

8. Выводы по результатам проведенного исследования, включая собственные со­ображения по поводу причин возникновения погрешности:

- измерения числовой апертуры;

- определения материала оболочки.

Список литературы по дисциплине «Физика»