CN216562208U - 一种多功能数字光学实验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多功能数字光学实验系统，包括光学固定底座以及安装在光学固定底座上的若干个光学支架；其特征还包括安装在光学支架上的笼式系统主体以及可拆卸安装在笼式系统主体上便于进行不同实验的实验光学器件。本实用新型通过笼式系统主体的设置，利用笼式系统主体作为不同实验的基础，在笼式系统主体增加或减少相应的光学元件，从而提高光学实验系统的多功能性；通过笼式系统主体上可拆卸安装不同的实验光学器件，根据不同的实验光学器件进行不同的光学实验，从而便于完成多种光学实验。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学实验系统技术领域，具体是指一种多功能数字光学实验系统。
背景技术
光学实验系统是一种用于物理学领域的计量仪器，被广泛的在学校的教学中进行使用，但现有的技术中，光学实验有许多类型的实验方式，使用不同的光学元件组成，每一种光学平台上都只能做单一的一种实验，不同的实验需要在不同的光学平台上进行完成。为此，提出一种多功能数字光学实验系统。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决以上问题而提出一种多功能数字光学实验系统。
为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种多功能数字光学实验系统，包括光学固定底座以及安装在光学固定底座上的若干个光学支架；其特征还包括安装在光学支架上的笼式系统主体以及可拆卸安装在笼式系统主体上便于进行不同实验的实验光学器件。
作为优选，所述笼式系统主体包括安装在光学支架上的激光器、第一反射镜、第二反射镜、分光棱镜、空间调制器以及第三反射镜；所述第一反射镜与第二反射镜之间、第二反射镜与分光棱镜之间以及分光棱镜与第三反射镜之间均安装有笼式立方支架；所述实验光学器件可拆卸安装在笼式立方支架上。
作为优选，所述笼式立方支架上还安装有偏振器、物镜、针孔滤波器以及准直镜；所述物镜、针孔滤波器以及准直镜组合为开普勒式扩束器。
作为优选，所述实验光学器件包括可拆卸安装在笼式立方支架上的聚焦镜、安装在光学支架上的观察屏、CCD以及功率计；所述聚焦镜上设有与笼式立方支架相适配的限位槽。
作为优选，所述光学固定底座上还设有若干个固定螺孔；所述光学支架包括安装在光学固定底座上的支架底座以及安装在支架底座上的调节杆；所述支架底座上还安装有对调节杆限位的限位螺钉。
本实用新型的有益效果：通过笼式系统主体的设置，利用笼式系统主体作为不同实验的基础，在笼式系统主体增加或减少相应的光学元件，从而提高光学实验系统的多功能性；
通过笼式系统主体上可拆卸安装不同的实验光学器件，根据不同的实验光学器件进行不同的光学实验，从而便于完成多种光学实验。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型波长测量实验的结构示意图。
图3是本实用新型空间光调制器对偏振态的调制实验的结构示意图。
图4是本实用新型双缝干涉实验的结构示意图。
图5是本实用新型聚焦镜的结构示意图。
图例说明：1光学固定底座；101固定螺孔；2光学支架；201支架底座；202调节杆；203限位螺钉；3笼式系统主体；301激光器；302第一反射镜；303第二反射镜；304分光棱镜；305空间调制器；306第三反射镜；307笼式立方支架；308偏振器；309物镜；310物镜；311准直镜；312限位槽；4聚焦镜；401观察屏；402CCD；403功率计。
具体实施方式
下面我们结合附图对本实用新型所述的一种多功能数字光学实验系统做进一步的说明。
参阅附图1所示，本实施例中一种多功能数字光学实验系统，包括光学固定底座1以及安装在光学固定底座1上的若干个光学支架2；其特征还包括安装在光学支架2上的笼式系统主体3以及可拆卸安装在笼式系统主体3上便于进行不同实验的实验光学器件；通过笼式系统主体3的设置，利用笼式系统主体3作为不同实验的基础，在笼式系统主体3增加或减少相应的光学元件，从而提高光学实验系统的多功能性；通过笼式系统主体3上可拆卸安装不同的实验光学器件，根据不同的实验光学器件进行不同的光学实验，从而便于完成多种光学实验。
参阅附图1-5所示，所述笼式系统主体3包括安装在光学支架2上的激光器301、第一反射镜302、第二反射镜303、分光棱镜304、空间调制器305以及第三反射镜306；所述第一反射镜302与第二反射镜303之间、第二反射镜303与分光棱镜304之间以及分光棱镜304与第三反射镜306之间均安装有笼式立方支架307；所述实验光学器件可拆卸安装在笼式立方支架307上；所述笼式立方支架307上还安装有偏振器308、物镜309、针孔滤波器310以及准直镜311；所述物镜309、针孔滤波器310以及准直镜311组合为开普勒式扩束器；所述实验光学器件包括可拆卸安装在笼式立方支架307上的聚焦镜4、安装在光学支架2上的观察屏401、CCD402以及功率计403；所述聚焦镜4上设有与笼式立方支架307相适配的限位槽312；通过将观察屏401、CCD402以及功率计403利用光学支架2安装在光学固定底座1上，聚焦镜4安装在笼式立方支架307上，进行完成不同的实验，从而便于完成多种光学实验
参阅附图1-5所述，所述光学固定底座1上还设有若干个固定螺孔101；所述光学支架2包括安装在光学固定底座1上的支架底座201以及安装在支架底座201上的调节杆202；所述支架底座201上还安装有对调节杆202限位的限位螺钉203；通过限位螺钉203的设置，利用限位螺钉203对调节杆202的进行限位，对调节杆202高低进行调节，从而便于光学支架2高低调节。
参阅附图2-4所述，本实用新型中，波长测量实验时，在笼式系统主体3的基础上将安装有观察屏401的光学支架2通过螺钉安装在光学固定底座1上并与分光棱镜304成一条直线，并使用对准板挡去第三反光镜306的光，然后将激光器301打开，激光器301上的光打在第一反光镜302上，第一反光镜302反射至第二反射镜303上，第二反射镜303反射至开普勒式扩束器上，开普勒式扩束器上的小孔对聚焦的光斑起滤波作用，并将扩束后的光经过偏振器308射至分光棱镜304上，再由分光棱镜304射至空间光调制器305上，经过空间光调制器305调制后反射至分光棱镜304上，并由分光棱镜304反射至观察屏401上，用观察屏401观察经过空间光调制器305栅格衍射后的光斑，用卷尺测量空间光调制器305到分光棱镜304的距离，分光棱镜304到观察屏401的距离， 0 级和 1 级衍射光之间的距离，记录并计算波长；
当空间光调制器对偏振态的调制实验时，在笼式系统主体3的基础上将安装有功率计403的光学支架2通过螺钉安装在光学固定底座1上并与分光棱镜304成一条直线，并在分光棱镜304上安装笼杆，笼杆上套装偏振器308，并使用对准板挡去第三反光镜306的光，偏振器308角度调至振幅调制时的角度，然后启动空间光调制器305，打开 MOES 软件，软件中选择所用空间光调制器305的分辨率 1920*1080； 软件中选择振幅调制菜单下的空间光调制器305对偏振态的调制实验，灰度值设置为 0，旋转偏振器308，用功率计403探测出射光强度，致光强最大，记录此时偏振器308的角度和光强值，灰度值每增加 30，旋转偏振器308，至功率计采集到功率最大，记录偏振器308的角度和光强值，直到灰度值调至 255，测试结束，测试 3 次，求偏振器308角度和最大功率的平均值，并绘制出偏振态改变量随灰度值的变化曲线；
当双缝干涉实验时，在笼式系统主体3的基础上将安装有CCD402的光学支架2通过螺钉安装在光学固定底座1上并与分光棱镜304成一条直线，并在分光棱镜304上安装笼杆，笼杆上套装偏振器308以及安装聚焦镜4，并使用对准板挡去第三反光镜306的光，然后启动空间光调制器305，打开 MOES 软件，软件中选择所用空间光调制器305的分辨率 1920*1080，调整偏振器308使得空间光调制器305工作在振幅调制状态，然后软件中选择振幅调制菜单下的双缝干涉实验，调节灰度 1 和灰度 2 使得在观察屏上观察到双缝的对比度最高，也就是缝最亮，其余地方光最弱，调节双缝间距，及缝宽，用 CCD 402采集干涉条纹并保存，然后用画图板打开采集的图像，读取条纹的位置（像素），考虑到读取中心位置较难，因此采用读取条纹边缘的方法，求出中心位置。
上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种多功能数字光学实验系统，包括光学固定底座（1）以及安装在光学固定底座（1）上的若干个光学支架（2）；其特征还包括安装在光学支架（2）上的笼式系统主体（3）以及可拆卸安装在笼式系统主体（3）上便于进行不同实验的实验光学器件。
2.根据权利要求1所述的一种多功能数字光学实验系统，其特征在于：所述笼式系统主体（3）包括安装在光学支架（2）上的激光器（301）、第一反射镜（302）、第二反射镜（303）、分光棱镜（304）、空间调制器（305）以及第三反射镜（306）；所述第一反射镜（302）与第二反射镜（303）之间、第二反射镜（303）与分光棱镜（304）之间以及分光棱镜（304）与第三反射镜（306）之间均安装有笼式立方支架（307）；所述实验光学器件可拆卸安装在笼式立方支架（307）上。
3.根据权利要求2所述的一种多功能数字光学实验系统，其特征在于：所述笼式立方支架（307）上还安装有偏振器（308）、物镜（309）、针孔滤波器（310）以及准直镜（311）；所述物镜（309）、针孔滤波器（310）以及准直镜（311）组合为开普勒式扩束器。
4.根据权利要求2所述的一种多功能数字光学实验系统，其特征在于：所述实验光学器件包括可拆卸安装在笼式立方支架（307）上的聚焦镜（4）、安装在光学支架（2）上的观察屏（401）、CCD（402）以及功率计（403）；所述聚焦镜（4）上设有与笼式立方支架（307）相适配的限位槽（312）。
5.根据权利要求1所述的一种多功能数字光学实验系统，其特征在于：所述光学固定底座（1）上还设有若干个固定螺孔（101）；所述光学支架（2）包括安装在光学固定底座（1）上的支架底座（201）以及安装在支架底座（201）上的调节杆（202）；所述支架底座（201）上还安装有对调节杆（202）限位的限位螺钉（203）。
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2021
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