实验
报告
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15940805008
姓名：崔泽汉 学号：PB05210079 系别：05006
实验题目：激光散斑测量
实验目的：本实验介绍单光束散斑技术的基本概念，并应用此技术测量激光散斑的大小和毛玻璃的面内位移。
数据处理：
测得数据如下：
激光至透镜的距离：
=76.5cm，透镜至毛玻璃的距离：
15cm，
毛玻璃距CCD的距离：
No
(像素)
(像素)
(像素)
(像素)
1
13.32342
13.76043
27
0
2
13.43552
13.46480
30
0
3
13.16077
13.65277
33
0
4
13.17752
13.48265
27
0
5
13.01816
13.10413
30
0
6
13.49228
13.23865
34
0
已知：内腔式氦氖激光器的长为d=250mm，激光波长为λ=632.8nm，
会聚透镜焦距
，CCD的1个像素=14μm
1. 求W
利用公式
得
No
1
2
3
4
5
6
(像素)
13.54369
13.45017
13.40903
13.33096
13.06122
13.36607
平均值
=13.3602（像素）
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
差σ=0.0669（像素）
S的A类标准不确定度:
查表得
, P=0.95
由于仪器的最大允差
十分小,故B类不确定度同A类不确定度相比可忽略不计.故S的合成不确定度为
(像素) P=0.95
故S=13.3602±0.0702（像素）P=0.95
又1像素=14μm，所以
S=
mm P=0.95
由
及不确定度传递公式得
W=0.592
mm P=0.95
2.求
激光管口处腰束半径为：
经过透镜后高斯光束束腰
到透镜的距离为
所以
求得
的平均值
（像素）
标准差σ=1.1949（像素）
的A类标准不确定度:
查表得
, P=0.95
由于仪器的最大允差
十分小,故B类不确定度同A类不确定度相比可忽略不计.故
的合成不确定度为
(像素) P=0.95
故
=30.167±1.254（像素）P=0.95
又1像素=14μm，所以
=
mm P=0.95
由
及不确定度传递公式得
=0.063
mm P=0.95
实验分析：
1.相对误差的计算：
理论值：
相对误差：W：
：
2.误差分析:由上面的计算可知误差比较大,由于激光散斑是一种随机过程,故散斑现象受很多原因影响,如光路调得不好,以及光学仪器表面不干净等,会对测量数据带来较大误差,而这是不可避免的,应在调节光路时尽量使得各光学元件中心要等高使激光束要穿过各元件的中心，保持仪器和透镜清洁无污染。另外,用偏振片调得合适得光强.
思考题:
1.激光散斑测量的光路参数（P1,P2）选择是根据什么？
答:为了得到对散斑光强分布的良好的统计结果,应考虑散斑大小与CCD像元大小的关系,选择适当的距离P1,P2使CCD上可以拍摄到较多的散斑,而且每个散斑又占据足够多的像元数.
2.为什么在本实验中散斑的大小用CCD象元，而毛玻璃与CCD表面的距离可以用卷尺（最小刻度为1毫米）？
答: 由于散斑的大小非常小,小于卷尺的最小刻度,故要用更加精密的仪器CCD测量, 而毛玻璃与CCD表面的距离同散斑的大小相比大的多,用卷尺（最小刻度为1毫米）测量也不会带来大的影响.
3.毛玻璃上高斯光斑半径W=2.5mm，想使表征激光散斑大小的参数S在CCD接收面上为50个象元，毛玻璃距CCD接收面的距离P2为多少？
答:由
得
3.14
50
0.014
2.5/0.0006328=8.688m.
4+
主要问题还是没有拟合好？
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_1241293994.unknown
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浙公网安备 33021202002483