CN2092793U - 激光全息演示仪 - Google Patents

Abstract

一种新型激光全息演示仪，属于物理教学仪器， 用于多种全息照片的再现演示。为了解决现有技术 中必须进行繁杂的光路调整工作的缺点，实现方便灵 活地多种光路变换，该激光全息演示仪由激光器、反 射镜、扩束镜、全息照片、旋转机构、调节器、观察窗、 白光源、机壳等构成。其特征是把多种演示可共用器 件作为固定器件，不能共用者作为可调节器件。所有 器件均置于机壳内。可调节器件末端均在机壳外，启 动调节器件的末端即可实现光路变换。

Description

本实用新型属于物理教学仪器，用于全息照片的再现成象演示。

现有的缴光全息照片再现演示，除高衍射效率的白光再现全息片外，多半是需要在光线较暗的房间内，把需用的光源及各种光学元器件，置于工作台上。适当布置光路并进行调整，使照明光以合适的角度照射全息照片，方能在一定方向观察到被记录物体的再现象。当改变不同类型全息照片进行再现演示时，需要更换一部分相应的光学器件，重新布置和调整光路。现有方法的缺点是，布置和调整光路工作繁杂，尤其对于多种全息照片的再现演示，极不方便。

本实用新型的目的是实现一种可以在自然明亮的环境下，方便灵活地进行多种全息照片再现演示的仪器。

为了实现本实用新型的目的，采用以下技术手段，设计一种特殊的光学结构，把全息照片再现演示所需光学器件全部置于一个仪器箱内，其中大部分作为固定件，少部分作为可调件，合理布局，使其具有方便地进行光路变换的功能，适合于多种全息照片的再现演示。

附图1是激光全息演示仪的光路结构平面示意图。附图2是激光全息演示仪的柱面全息照片再现光路侧视示意图。参考附图，〔18〕为放置在前面板上的全息照片，能够方便的装上取下，它可以是普通三维全息照片或全息干涉测量照片，亦可是全息存贮照 片或全息光栅等。当〔18〕为普通三维全息照片或全息干涉测量照片时，一种激光器〔1〕，发出激光束，经反射镜〔2〕〔7〕和扩束镜〔8〕照明〔18〕，则从一个方向可观察到三维物体虚象。

平移调节器〔6〕与反射镜〔4〕连接，调节〔6〕能够使〔4〕在其虚线位置和实线位置之间平移。当〔18〕为全息存贮照片或全息光栅时，利用平移调节器〔6〕使反射镜〔4〕移到其虚线位置，将激光器〔1〕发射的细光束经〔2〕和〔4〕直接射向〔18〕，可演示全息存贮照片再现成象或全息光栅衍射。

平移调节器〔5〕与反射镜〔3〕连接，能够使〔3〕在其虚线位置和实线位置之间平移。〔12〕是柱面全息照片，装置在旋转机构〔11〕上。〔17〕为观察窗口。调节〔5〕，使〔3〕平移至其虚线位置，则激光束经反射镜〔2〕〔3〕〔9〕，扩束镜〔10〕。照明柱面全息照片〔12〕，可以再现三维物体虚象。同时启动旋转机构〔11〕，带动〔12〕旋转，从一个方向观察，能够获得360°视场的三维物体象的观察效果。

〔16〕是透射式白光再现全息照片，由白光源〔13〕照明〔16〕，在一个方向可观察到全息再现象。〔14〕是反射式白光再现全息照片，由白光源〔15〕照明〔14〕，在一个方向可观察到全息再现象。

本实用新型的一种实施例参考附图1和附图2。

附图1是激光全息演示仪的光路结构平面示意图。附图2是激光全息演示仪的柱面全息照片再现光路侧视示意图。激光器〔1〕 为输出功率10mw的He－Ne激光器。反射镜〔2〕〔3〕〔4〕〔7〕〔9〕均为φ20mm直径。波长633nm的介质膜反射镜，〔5〕是连接反射镜〔3〕的平移调节器，螺旋式调节，可以使〔3〕平移，〔6〕是连接反射镜〔4〕的平移调节器。螺旋式调节，可使〔4〕平移。〔8〕〔10〕是焦距为4mm的小透镜，〔11〕是一种转速为每分钟6转的小型电动机。〔12〕是直径为80mm，高度为110mm的柱面形全息照片。〔17〕是观察柱面全息照片再现的窗口，〔18〕是装置平面式全息照片的窗口（属于激光再现的全息照片）。〔16〕是装置透射式白光再现全息照片的窗口。〔13〕是100w的白炽灯，〔15〕是带反光罩的100w碘钨灯，〔14〕是反射式白光再现全息照片，所有光学器件均置于仪器壳〔19〕内。

可装在〔18〕位置的全息照片，备有四张，能够互相更换。其中一张是普通三维全息照片，记录的原始物体是一个工艺品香炉。另一张是220V～100W白炽灯泡在通电加热前后两次曝光的全息干涉测量照片。还有一张是空间频率为100L／mm的全息光栅。还有一张是全息存贮照片，存贮的是一张人头象。H_e－N_e激光束经反射镜〔2〕〔7〕。扩束镜〔8〕，照明〔18〕位置上的全息照片。当〔18〕装置一张普通三维全息照片时，从前方一个角度可观察到工艺品香炉的空间立体象。当〔18〕装置一张，两次曝光的全息干涉测量照片时，可从前方一个角度观察到灯泡的空间立体象，而且，能够很清楚地看到由热加载引起的形变干涉条纹分布情况。当〔18〕装置全息光栅时，调节〔6〕，使〔4〕 处于虚线位置。则使光路变换，H_e－N_e激光细束直接照射全息光栅，衍射出现的多级衍射光，可直接照射到墙壁上或用一个接收屏观察，效果很明显。在〔18〕位置的光栅前面再放置一个空间频率为50L／mm正交光栅，则光栅卷积效果非常明显。〔18〕位置放置全息存贮照片时，激光束照射在存贮记录点的中心，用接收屏在适当位置接收到了存贮的人头象。〔12〕为全息胶片，记录的原始物体是一个工艺品小鸟，调节〔5〕，使反射镜〔3〕处于虚线位置，He－Ne激光束经反射镜〔2〕〔3〕〔9〕和扩束镜〔10〕，照明〔12〕。从一个角度可清楚地看到位于柱面全息胶片中心呈现工艺品小鸟的立体象。〔12〕是放置在旋转机构〔11〕上，启动旋转机构，则〔12〕随〔11〕一起旋转，这样〔12〕每转1周就可以获得360°视场的三维小鸟的象。

〔16〕放置一张象面全息照片，记录的原始物体是一个花篮，一个100w的白炽灯〔13〕，照明〔16〕，从一个方向可以看到彩色的花篮的象。用一焦距为20cm的全息透镜代替上述象面全息照片，可在空间不同位置接收到白炽灯〔13〕的灯丝象。

〔14〕是一种反射全息照片，记录的原始物体是一个胸花，一个100w的碘钨灯〔15〕照明〔14〕，可观察到绿色胸花的立体象。

Claims (5)

1、一种新型激光全息演示仪，由激光器[1]，反射镜[2][3][4][7][9]，扩束镜[8][10]，全息照片[12][14][16][18]，旋转机构[11]，调节器[5][6]，观察窗[17]，白光源[13][15]，机壳[19]构成，其特征是反射镜[3]与调节器[5]联接，反射镜[4]与调节器[6]联接，调节器[5][6]可分别带动反射镜[3][4]位移。

2、按照权利要求1所述的激光全息演示仪，其特征是激光器〔1〕为H_e－N_e激光器。

3、按照权利要求1所述的激光全息演示仪，其特征是调节器〔5〕〔6〕为螺旋式或拉杆式。而且〔5〕〔6〕的末端均处在机壳〔19〕外面。

4、按照权利要求1所述的激光全息演示仪，其特征是旋转机构〔11〕为小型电动机。

5、按照权利要求1所述的激光全息演示仪，全息照片〔12〕为柱面全息照片，〔12〕与旋转机构〔11〕联接。

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