CN85205319U - 激光发散角测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光学实验教学仪器。其目的在于设计一个用于“激光发散角的测量与改善”实验的专用仪器。在设计中运用折叠式光路，在很小的空间内实现了实验所需的长光程；利用一简易光学平台使整机小型化，便于操作；设计了竖直可微调，水平移动可读数的光电探测器组件，用于测量光强，提高了重复精度。

本实用新型除了可完成上述实验外，配以少许元件，尚可完成光的偏振，孔径衍射，物质的旋光性及近代光学中的阿贝-波特实验，是高等院校有关专业必备的教学仪器。

Description

本实用新型属于光学实验教学仪器。

到目前为止，“激光发散角的测量与改善”实验尚无专用仪器。进行这一实验所用的方法是以现有独立功能性元件如：激光器，光电探测器，透镜等按照实验要求组成实验系统。利用这种方法，进行“激光发散角的测量与改善”实验，存在不少弊端。主要是占地面积过大，所用器材多，不易准备；实验稳定性差，操作不变，且费用较高。这些缺陷给这一实验的开设带来了很大困难。

本实用新型是针对上述实验方法存在的缺陷，设计出一台用于该实验的整体仪器，实现了顺利开设这一实验的目的，为高等院校普遍开设这一实验提供了良好条件。

本实用新型是一台开放式仪器。其结构是：在一简易光学平台的表面固定一简易光具座及一毫米刻度尺。将光电探测器，透镜等用光具凳安置于光具座之上，并可沿轴向移动；两块二维可调长条形反射镜及He－Ne激光器可根据实验要求，通过磁性座置于光学平台之上。光电探测器具有竖直方向可微调，水平移动可读数的框架。

用本实用新型进行“激光发散角的测量”实验时，可适当调节两块长条形反射镜的位置，使激光束在二反射镜之间进行多次反射，从而可实现实验所需的长光程；若进行“激光发散角的改善”实验时，可移开长条形反射镜，并将激光器移到适当位置，使透镜，光电探测器与激光管同轴，并相隔一定的距离，达到改善激光束发散角的目的。

本实用新型的要点是根据光的多次反射原理，设计了两块长条形反射镜及二维可调支架，在较小的空间内实现了实验所需的长光程，大大缩小了占地面积；设计了简易光学平台，将所需元件可全部置于平台之上，构成开放式整机，使实验操作方便，稳定，可靠；采用开放型设计，实验原理清晰，利于学生对基本概念的理解和理论知识的巩固；采用元件价格便宜，成本低廉，整体仪器结构合理，便于操作。

应用本实用新型，可测量激光束发散角，改善激光束发散角，并测量其压缩比。除此之外，配以少许元件尚可进行物质的旋光性，孔径衍射，光的偏振，及近代光学中的阿贝一波特实验，一机多用，是有关高校一部良好的实验教学仪器。

图1是本实用新型整机示意图。He－Ne激光器（2）发出的光束经两个平行放置的二维可调的长条形反射镜组件（3）多次反射后，垂直入射在竖直方向可微调，水平移动可读数的光电探测器组件（4）上，输出接检流计，可读出激光束波面上各点的光强值，光电探测器组件（4）通过光具凳（10）固定在简易光具座（5）上，简易光具座（5）和毫米刻度尺（6）固定在简易光学平台（1）上。

图2是用本实用新型进行“激光发散角的改善”实验的正视图；由四个调平螺栓（12）调平的简易光学平台（1）上，装有简易光具座（5），He－Ne激光器（2）夹持在调节支架（8）上，并由磁性座（7）固定在简易光学平台（1）上；由激光器发出的激光束通过透镜（9）和（11）组成的无焦倒装望远镜扩束并改善发散角后，形成具有新的参数的激光束，其腰部投射在光电探测器组件（4）上；透镜（9），（11）及光电探测器组件（4）装在光具凳（10）上，光具凳（10）固定于光具座（5）上，各元件之间的间距可在毫米刻度尺（6）上读出。

图3是二维可调长条形反射镜组件（3）的示意图。下固定板（20）与镜座（15），由埋头螺栓固定成一体。防脱螺钉（13）可沿镜座（15）上部的竖直孔滑动，并与上固定板（16）紧固在一起，使其只能上下运动。上固定板（16）的下面和下固定板（20）的上面垫有绒布（17），夹持长条形反射镜（18），并由紧固螺钉（14）压紧。镜座（15）通过拉簧（23）和钢珠（24）与底座（19）连结，并可用俯仰调节螺栓（22）和水平调节螺栓（25）调整镜座（15）的方位。底座（19）通过栓杆（21），磁性座（7），放置在简易光学平台（1）上。

图4及图4A－A，是光电探测器结构图。框架（29）上装有轴套（28），标尺（30），螺杆（31）及轴封板（36）；锥面上有刻度的度轮（27）由螺母（26）固定在螺杆（31）的端部。转动度轮（27），螺杆（31）和螺母（38）组成的螺旋付将使拖板（35）沿框架（29）纵向移动。固定在拖板（35）上的弹簧片（37）使拖板（35）与框架（29）的开槽底面紧密接触，拖板（35）的移动距离由固定在其口的指标（33）标尺（30）及度轮（27）读出；拖板（35）上装有支架（32），光电探测器外壳（39）由夹持螺母（44）及2个微调螺钉（34）固定在支架（32）上，上下位置可以灵便地微调。内部装有硅光电池（42）的光电池座（43）由针孔座（40）压紧固定，针孔片（41）粘结在针孔座（40）上，硅光电池（42）的两极由引线接到检流计之上。整个装置通过轴杆（21），光具凳（10）固定在简易光具座（5）上。

本实用新型的简易光学平台（1）可用30^＃槽钢加工而成，其线度：长×宽×厚＝1100×300×50〔mm〕³，其表面不平度≤0.1mm；二维可调长条形反射镜（18）长100mm，宽25mm；厚15mm；为最宜；可选用ka玻璃磨制而成，反射镜表面精度N＝1，△N＝0.2，B＝3，表面加工后可镀铝，反射率≥80％其二维可调支架可选用硬铝材料制成；光电探测器外壳（39）及支架（32）可用硬铝制成，框架（29）和拖板（35）可用灰铸铁制成，轴套（28）及螺母（31）可用黄铜制成，标尺（30）及螺杆（31）可选用45^＃钢制成；简易光具座（5）可用灰铸铁制成，其长度以800mm为宜；其平直度≤0.08mm；透镜（9）与（11）均可选用ka玻璃制成，其焦距f′＝40.014mm及f′＝291.240mm，Nd＝1.51630；

Claims (5)

1、一种由激光器，光电探测器，光具座，透镜等按照一定规格组成的激光发散角测试仪，其特征在于在所组成的光路中置有两块相对位置可调的长条形反射镜组件(3)，并设计了简易光学平台(1)，使激光器(2)，光电探测器组件(4)，简易光具座(5)，透镜及长条反射镜组件(3)等可一并置于简易光学平台(1)之上，构成一开放式整机。

2、按权利要求1所述的激光发散角测试仪，其特征在于两块长条形反射镜（18）分别安装在具有二维可调功能的镜架之上，以便对长条形反射镜（18）做俯仰和水平方向的灵活调节。

3、按权利要求1所述的激光发散角测试仪，其特征在于光电探测器组件（4）是具有竖直方向可微调，水平移动可读数的调节装置。

4、按权利要求1所述的激光发散角测试仪，其特征在于简易光学平台［1］之上安装有固定的毫米刻度尺［6］及简易光具座［5］，借以直接读出有关长度及固定光电探测器组件［4］，透镜等元件。

5、按权利要求1所述的激光发散角测试仪，其特征在于激光器［2］安置于一支架之上，该支架与一磁性座固定连结，通过磁性座可将激光器〔2〕固定于简易光学平台〔1］的任意位置处。

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