Zadania - Rozdziały 1-2-3

Optoelektronika
Zadania domowe
Grupa 1.
1.Szerokość widmowa źródła wynosi ∆ν1/2 =3⋅108 Hz. Wyznacz drogę spójności.
2. Szerokość widmowa linii widma promieniowania o λ0=550 nm wynosi ∆λ1/2=30 nm.
Wyznacz szerokość widmową w Hz.
3. Laser He-Ne o λ0=632,8 nm.
Wyznacz energię fotonu promieniowania w J. Wyznacz częstotliwość promieniowania.
4. Foton ma energię E=1.875⋅10 –19 J. Wyznacz częstotliwość i długość fali.
5. Promieniowanie o λ0=514,5 nm. Wyznacz liczbę falową promieniowania k [cm-1].
6. Laser Nd:YAG emituje fotony o energii E=1,87⋅10 –19 J. Wyznacz energię fotonu w eV
7. Zdefiniuj następujące pojęcia:
-
monochromatyczność (stopień)
-
kierunkowość (rozbieżność wiązki)
-
spójność (droga spójności)
Grupa 1-2
1. Laser He-Ne o mocy P=5 mW oświetla powierzchnię s=0,2 cm2. Wyznacz
natężenie oświetlenia.
2. Miernik mocy promieniowania optycznego posiada detektor z kołową aperturą o
średnicy d=7 mm. Rozbieżny strumień promieniowania lasera oświetlający detektor
jest rejestrowany jako strumień Φ=350 µW. Wyznacz natężenie promieniowania.
1-4. Światło jest propagowane przez pręt rubinowy z prędkością v=1,74⋅108 m/sek.
Wyznacz współczynnik załamania rubinu.
Światło z lasera He-Ne o długości λ=632,8 nm propaguje w pręcie szklanym o
współczynniku załamania n=1,65. Wyznacz prędkość światła i długość fali w szkle.
Laser He-Ne oświetla płytkę kwarcu n=1,45. Wyznacz kąt Brewstera.
1-6. Współczynnika absorpcji materiału α=5.0 cm-1. Wyznacz transmisję płytki o
grubości d=10 mm
Transmisja płytki T=10-4. Wyznacz gęstość optyczną płytki.
Filtr optyczny ma gęstość optyczną D=0,6. Wyznacz współczynnik transmisji filtru.
1-7. Laser He-Ne (przyjąć współczynnik załamania wewnątrz rezystora n=1,0) ma
rezonator o długości L=50 cm i emituje promieniowanie o długości λ=632,8 nm.
Wyznacz odległość między prążkami (w Hz) i liczbę wzdłużnych połówek fali w
rezonatorze.
1-8. Impuls z lasera rubinowego o czasie trwania t=5 nsek ma energię 1 J.
Wyznacz średnią moc promieniowania w impulsie.
4-8 Detektory.
Fotodioda pin spolaryzowana jest zaporowo. Jak optymalnie dobrać oporność
obciążenia RL?
6-5. Jaką cześć widma promieniowania źródła odbija HOT MIRROR?
Jaki materiał metaliczny zastosujemy na zwierciadła dla MJR?
Jak zmienia się charakterystyka widmowa filtra interferencyjnego odchylonego od
pozycji prostopadłej do strumienia światła?
6-10. Wyznacz transmisję dwu polaryzatorów o kącie Θ=300 (między płaszczyznami
polaryzacji), jeżeli transmisja (dla polaryzatorów ustawionych równolegle) wynosi 0,9.
10-5. Współczynnik odbicia dwu zwierciadeł rezonatora Fabry-Perrota R=0,95.
Wyznacz „finesse” interferometru.