题目：激光谐振腔的设计及调节
一：简介
1988年Maker提出的三镜折叠腔成了LD泵浦固体激光器广泛采用的一种腔型[2]，结构如图1所示。固体激光介质一端切成平面，镀双色膜，形成一个腔镜M1，另一端切成布氏角，凹面镜M2以一定的倾斜角q放置，用以补偿由布氏面引入的像散，M3为输出耦合平面镜。利用这种腔型，端面泵浦可获得较高的泵浦效率，且消除了腔内的任何标准具效应。短臂（M1到M2）内特别是晶体内可获得很好的紧聚集，长臂（M2到M3）内适合放置各种锁模和调Q元件。
图1 典型的三镜折叠腔
倾斜的凹面镜和布氏角切割的晶体都会引入像散，在实际的激光腔设计中，元件的像散是必须考虑的因素。
二、设计部分任务
对LD泵浦Cr: LiSAF激光器的光腔进行设计。Cr:LiSAF晶体长d=3mm，折射率n=1.41，一端布儒斯特角切割，凹面镜曲率半径R=100mm，激光波长l=850nm。设计时要考虑平行光斜入射凹面镜时沿子午面和沿弧矢面传播光束的反射矩阵是不同的，同时也要考虑晶体布氏面产生的像散。设晶体至腔镜M2的距离为d1，腔镜M3至腔镜M2的距离为d2。使用Matlab语言或C语言进行程序设计。
要求：
1、固定长臂，画出谐振腔的稳区随短臂（d1）和入射角q的变化图（取d2=400mm、600mm、800mm、1000mm四种情况分别计算，角度q从0°开始，步长为0.5°；d1在（R/2-d）附近取值。）
2、列表提供满足像散补偿的腔参数（至少3组）（取d2=1000mm）
序号 | d1(mm) | q(°) | wt(mm) | ws(mm) | Gt | Gs |
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三、调节部分任务
半外腔He-Ne激光器调试（电子楼C312），调节至出光，记录时间。
四、评分标准
激光谐振腔设计 | 项 目 | 主要内容 | 分数 |
设计报告结构及规范性 | 摘要 设计报告正文的结构 图表的规范性 | 10 |
设计方案 | 方案描述 | 20 |
程序设计 | 程序源代码 | 25 |
计算结果 | 计算结果正确及完整性 结果分析 | 35 |
合计 | 90 |
He-Ne激光器调试 | 半外腔He-Ne激光器调试，调节至出光，记录时间 | 30 |
总分 |
| 120 |
题目：超短光脉冲能量计
一、任务
利用单片机数据采集和处理，设计制作一台超短光脉冲能量计，能实时测量可见光波段、持续时间在微秒及纳秒量级的超短光脉冲能量。
二、要求
1．基本要求
（1）自制一个闪光灯，闪光频率约每分钟10-60次左右(可调)；
（2）掌握光电转换的基本原理与技术，用光敏元件将光脉冲信号转换成电脉冲信号；
（3）通过A/D转换，对上述电脉冲进行峰值保持与采样，用单片机采集并显示能量数据；
（4）不需要定标，只要做到相对测量即可。
2．发挥部分
（1）采用多路采样，能同时测量多路（例如四路）超短光脉冲能量。
（2）能测量的脉冲宽度达到皮秒（10-12秒）量级。
三、评分标准
设计 报告 | 项 目 | 主要内容 | 分数 |
系统方案 | 方案描述 | 15 |
电路与程序设计 | 电路设计 电路仿真 | 10 |
测试方案与测试结果 | 测试方案及测试条件 测试结果完整性 测试结果分析 | 12 |
设计报告结构及规范性 | 摘要 设计报告正文的结构 图表的规范性 | 8 |
总分 | 40 |
基本 要求 | 实际自己制作完成情况 | 60 |
发挥 部分 | （1） | 20 |
（2） | 20 |
特色与创新 | 10 |
总分 | 50 |
