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晶体光学系统搭建与自动化调试

📚 共计 30 章节
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01
晶体光学基础
光的偏振态（线偏振、圆偏振、椭圆偏振）、双折射现象与光轴、o光与e光的概念、折射率椭球。
偏振双折射椭球
02
光学元件认知
偏振片、波片（1/4波片、1/2波片）、补偿器、透镜、反射镜、分束镜。
波片补偿器分束镜
03
光路设计原则
共轴原则、孔径匹配、像差控制、机械稳定性。
共轴像差稳定性
04
搭建工具准备
光学平台、调整架、镜架、扳手、清洁工具、光阑。
平台调整架光阑
05
光源选择与准直
He-Ne激光器、半导体激光器、白光光源、空间滤波器与准直扩束系统。
激光器空间滤波准直
06
偏振态产生与检测
线偏振光产生、圆偏振光产生、偏振态检测方法（旋转偏振片法、四分之一波片法）。
偏振片波片法检测
07
波片快慢轴标定
波片快轴与慢轴的确定方法、利用偏振片与波片进行标定。
快轴慢轴标定
08
电光效应基础
泡克尔斯效应、电光晶体的半波电压、电光调制器原理。
泡克尔斯半波电压调制器
09
电光强度调制实验
搭建电光强度调制光路、测量调制曲线、计算半波电压。
强度调制调制曲线半波电压
10
电光相位调制实验
搭建马赫-曾德尔干涉仪、观察相位调制、测量相位偏移。
相位调制马赫-曾德尔干涉仪
11
声光效应基础
声光衍射（布拉格衍射与拉曼-纳斯衍射）、声光调制器原理。
布拉格拉曼-纳斯声光调制
12
声光偏转与调制实验
搭建声光偏转光路、测量偏转角度与驱动频率关系、实现光强调制。
偏转驱动频率光强调制
13
磁光效应基础
法拉第效应、维尔德常数、磁光隔离器原理。
法拉第维尔德常数隔离器
14
磁光旋转测量实验
搭建磁光旋转测量光路、测量旋光角与磁场关系、计算维尔德常数。
旋光角磁场维尔德常数
15
非线性光学基础
倍频效应（SHG）、和频与差频、相位匹配条件。
倍频和频相位匹配
16
二次谐波产生实验
搭建倍频光路（KDP/BBO晶体）、聚焦与准直、测量倍频效率。
KDPBBO倍频效率
17
光参量振荡器（OPO）原理
OPO结构、调谐方式、阈值条件。
OPO调谐阈值
18
OPO搭建与调试
谐振腔设计、晶体选择、温度调谐、输出波长测量。
谐振腔温度调谐波长测量
19
激光器谐振腔基础
稳定腔与非稳腔、腔长与模式、纵模与横模。
稳定腔纵模横模
20
激光器谐振腔调试
利用He-Ne激光器搭建平凹腔、调整腔镜、观察模式变化。
平凹腔腔镜模式变化
21
晶体热效应管理
热透镜效应、热致双折射、散热方案（水冷、TEC）。
热透镜双折射水冷
22
光路对准技巧
利用光阑逐级对准、利用剪切干涉仪、利用自准直仪。
光阑剪切干涉自准直
23
干涉测量基础
迈克尔逊干涉仪、马赫-曾德尔干涉仪、法布里-珀罗干涉仪。
迈克尔逊法布里-珀罗干涉仪
24
晶体折射率测量
利用最小偏向角法、利用干涉法测量晶体折射率。
最小偏向角干涉法折射率
25
晶体色散特性测量
搭建白光干涉光路、测量不同波长下的折射率、拟合色散曲线。
白光干涉色散拟合
26
光路稳定性评估
测量光功率漂移、测量光束指向稳定性、振动隔离措施。
功率漂移指向稳定隔振
27
自动化控制基础
使用Python控制步进电机、使用DAQ卡采集光信号、LabVIEW入门。
PythonDAQLabVIEW
28
自动化光路调试
编写Python脚本实现自动扫描波片角度、自动记录数据、自动拟合曲线。
自动扫描数据记录拟合
29
综合实验一：电光开关系统
搭建电光开关系统，实现纳秒级光脉冲产生，测量开关时间与消光比。
电光开关纳秒脉冲消光比
30
综合实验二：腔内倍频绿光
搭建全固态激光器腔内倍频系统，实现绿光输出，测量输出功率与稳定性。
腔内倍频绿光功率稳定性