实验报告
勾天杭 PB05210273
题目：激光散斑测量
目的：了解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。 原理：
激光自散射体的表面漫反射或通过一个透明散射体（例如毛玻璃）时，在散射表面或附近的光场中可以观察到一种无规分布的亮暗斑点，称为激光散斑（laser Speckles）或斑纹。
氦氖激光器(本实验中用长250毫米的内腔式氦氖激光器， =632.8nm)的光束穿过各个元件的通光口径的中心。光学元件有：双偏振器（用来调节光强），透镜（用来改变激光束的发散角），毛玻璃（用来产生散斑）。接收器件采用CCD器件，由CCD器件采集的光强信息经过采集卡（插在计算机的插槽内）进行AD变换，由模拟信号变成数字信号，再显示在计算机屏幕上，此数字信号同时存入计算机软盘或硬盘上便于数据处理。 由于激光器的结构决定了激光输出为高斯光束，本实验所用的氦氖激光器输出为束腰在激光器出射孔处的高斯光束。其束腰大小为： （1） 它经过透镜后其高斯光束会发生变换，在透镜后方形成新的高斯光束。
(2)
由（2）可以计算高斯光束经过透镜后的束腰位置d2和大小w02
经过透镜后的高斯光束射到毛玻璃上的光斑大小W可以由计算氦氖激光器的高斯光束的传播特性得到：
（3）
（4）
其中
这里Z=P1，而P1山东辱母案例分析=透镜到毛玻璃的距离-d2，W0=W02。
再由 (5)
chunqingint可以求得散斑的统计半径S 。
由 x = d (1 + p2 / (P1)) y= d (1 + p2 / (P1)) 可求出 x和 y
1像素=14μ韦伯分布m
数据及处理：2001年高考分数线
光路参数：P1+d2=15cm P2=55cm d1=70cm f’=5cm d=250mm λ=632.8nm
；
No | Sx(像素) | Sy(像素) | dξ(像素) | dη（像素） 抚顺育才中学 | S=(Sx2+Sy2)1/2 |
1 | 6.87675 | 6.78870 | 32 | 0 | 9.66313 |
2 | 6.75810 | 6.94730 初中生课外辅导 | 32 | 0 | 9.6921 |
3 | 6.89449 | 7.05108 | 25 | 0 | 9.86163 |
4 | 6.82753 | 6.74687 | 28 | 0 | 9.59872 |
5 | 6.95212 | 6.84972 | 31 | 0 | 9.75964 |
6 | 6.97922 | 7.03726 | 33 | 0 | 9.91123 |
| | | | | |
像素=136.46838μm
照在毛玻璃上激光光斑的平均半径
毛玻璃的平均实际位移量
本实验中，调整光路是最关键的一步。尤其注意将各个光学元件的中心调到等高的位置（21cm）并使激光束照射在光学元件的中心。
思考题：
1、 根据什么来选择激光散斑测量的光路参数？
光路图如下：
激光器的长度，透镜半径及焦距，毛玻璃的面积和CCD接收屏的大小是固定的，根据激光器的长度和透镜的半径可以大致确定d1；d2和透镜的焦距近似相等；为了使进入CCD接收屏中的散斑尽可能多并且散斑尽可能不在接收屏外，要求毛玻璃上的像点大小为某一定值，也就确定了P1和P2。
2、 为什么在本实验中散斑的大小用CCD像元，而毛玻璃与CCD表面的距离可以用卷尺（最小刻度为1mm）?
散斑的大小用肉眼无法测量，需要通过其他办法将其“放大”到与原散斑大小成一定比例才能间接测出，本实验通过CCD像元来测量；而毛玻璃与CCD之间的距离为几十厘米，用卷尺完全可以较准确地测出。
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个像元，毛玻璃距CCD接收面的距离P2为多少？
由，得
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