專利名稱：光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)實(shí)驗(yàn)組合裝置，尤其是一種能根據(jù)需要做適當(dāng)調(diào)整進(jìn)行所需實(shí)驗(yàn)的裝置，可以做多個本科光學(xué)的實(shí)驗(yàn)。
背景技術(shù)：
目前，大專院校物理專業(yè)都安排有一些基礎(chǔ)的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，往往每個光學(xué)實(shí)驗(yàn)都有各自的實(shí)驗(yàn)室、各自的平臺、各自的透鏡反射鏡等儀器。這樣占用了許多空間和浪費(fèi)了人力，其實(shí)，很多儀器是可以由多個實(shí)驗(yàn)共用的。現(xiàn)有的光學(xué)實(shí)驗(yàn)安排造成了大量的重復(fù)投資，浪費(fèi)了大量的人力物力財力。

發(fā)明內(nèi)容
為了避免重復(fù)投資，本實(shí)用新型提供一種光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置將十幾個本科基礎(chǔ)光學(xué)實(shí)驗(yàn)組合在一起，可根據(jù)需要做適當(dāng)調(diào)整進(jìn)行其中的任何一個實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案這種光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置，它包括一個長方形的實(shí)驗(yàn)平臺(43)，在實(shí)驗(yàn)平臺上外圍一圈，從一個角開始依次設(shè)置有半導(dǎo)體激光電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡7、光纖耦合器10、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、網(wǎng)格字14、可推拉反射鏡15、可推拉反射鏡19、反射鏡29、讀數(shù)顯微鏡28、帶刻度的狹縫屏30、透鏡31、反射鏡32、偏振片37、1/4波片38、1/4波片39、檢偏振器40、硅光電池41、光電檢流計42；在實(shí)驗(yàn)平臺上內(nèi)部一圈，與外圍一圈相對應(yīng)的依次設(shè)置有屏36、消色差透鏡18、玻璃板17、玻璃板16、功率計8、輸出耦合鏡9、平板玻璃27、牛頓碗26、反射鏡21、半透半反鏡20、反射鏡22、被攝物體23、半透半反鏡24、屏25、可變孔徑系統(tǒng)33、雙孔屏34、透鏡35；由上述零部件排列組合構(gòu)成下述16個光學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置半導(dǎo)體激光器(LD)的特性實(shí)驗(yàn)裝置、LD泵浦釩酸釔晶體激光器實(shí)驗(yàn)裝置、LD泵浦固體激光器的激光特性及與LD激光特性的比較實(shí)驗(yàn)裝置、激光倍頻實(shí)驗(yàn)裝置、光纖耦合實(shí)驗(yàn)裝置、準(zhǔn)直擴(kuò)束實(shí)驗(yàn)裝置、空間濾波實(shí)驗(yàn)裝置、法布里—珀羅干涉儀實(shí)驗(yàn)裝置、全息照相實(shí)驗(yàn)裝置、牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置、薄透鏡焦距測量實(shí)驗(yàn)裝置、楊氏干涉實(shí)驗(yàn)裝置、菲涅耳衍射實(shí)驗(yàn)裝置、夫瑯和費(fèi)實(shí)驗(yàn)衍射、偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置、偏振光的干涉實(shí)驗(yàn)裝置。
本實(shí)用新型從五方面涵蓋了本科基礎(chǔ)光學(xué)實(shí)驗(yàn)，一是激光的特性實(shí)驗(yàn)，包括半導(dǎo)體激光器(LD)的特性、LD泵浦釩酸釔晶體激光器、激光倍頻、LD泵浦固體激光器的激光特性及與LD激光特性的比較、光纖耦合；二是光的干涉實(shí)驗(yàn)，包括楊氏干涉、全息照相、法布里—珀羅干涉儀、牛頓環(huán)；三是光的衍射實(shí)驗(yàn)，包括菲涅爾衍射(障礙物包括單縫、多縫、單孔、多孔等)、夫瑯和費(fèi)衍射(障礙物包括單縫、多縫、單孔、多孔等)；四是光的偏振實(shí)驗(yàn)，包括偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)、偏振光的干涉；五是光束的傳播成像實(shí)驗(yàn)，包括準(zhǔn)直擴(kuò)束、薄透鏡焦距測量。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了大量的教學(xué)成本，體積小巧，便于搬運(yùn)，可以根據(jù)需要增加或者刪除實(shí)驗(yàn)，方便地與計算機(jī)系統(tǒng)連接處理數(shù)據(jù)。


圖1.光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)平面圖圖2.半導(dǎo)體激光器(LD)的特性實(shí)驗(yàn)裝置圖3.LD泵浦釩酸釔晶體激光器實(shí)驗(yàn)裝置圖4.LD泵浦固體激光器的激光特性及與LD激光特性的比較實(shí)驗(yàn)裝置圖5.激光倍頻實(shí)驗(yàn)裝置圖6.光纖耦合實(shí)驗(yàn)裝置圖7.準(zhǔn)直擴(kuò)束實(shí)驗(yàn)裝置圖8.空間濾波實(shí)驗(yàn)裝置圖9.法布里—珀羅干涉儀實(shí)驗(yàn)裝置圖10.全息照相實(shí)驗(yàn)裝置圖11.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置圖12.薄透鏡焦距測量實(shí)驗(yàn)裝置圖13.楊氏干涉實(shí)驗(yàn)裝置圖14.菲涅耳衍射實(shí)驗(yàn)裝置圖15.夫瑯和費(fèi)實(shí)驗(yàn)衍射圖16.偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置圖17.偏振光的干涉實(shí)驗(yàn)裝置圖中1、半導(dǎo)體激光器電源 2、半導(dǎo)體激光器 3、耦合系統(tǒng) 4、全反鏡 5、釩酸釔晶體 6、KTP倍頻晶體 7、輸出耦合鏡 8、功率計 9、輸出耦合鏡 10、光纖耦合器 11、透鏡 12、透鏡 13、反射鏡 14、網(wǎng)格字 15、可推拉反射鏡 16、玻璃板 17、玻璃板 18、消色差透鏡 19、可推拉反射鏡 20、半透半反鏡 21、反射鏡 22、反射鏡 23、被攝物體 24、半透半反鏡 25、屏 26、牛頓碗 27、平板玻璃 28、讀數(shù)顯微鏡 29、反射鏡 30、帶刻度的狹縫屏 31、透鏡 32、反射鏡 33、可變孔徑系統(tǒng) 34、雙孔屏 35、透鏡 36、屏 37、偏振片 38、1/4波片 39、1/4波片 40、檢偏振器 41、硅光電池 42、光電檢流計。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行具體說明這種光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置，它包括一個長方形的實(shí)驗(yàn)平臺43，在實(shí)驗(yàn)平臺上外圍一圈，從一個角開始依次設(shè)置有半導(dǎo)體激光電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡7、光纖耦合器10、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、網(wǎng)格字14、可推拉反射鏡15、可推拉反射鏡19、反射鏡29、讀數(shù)顯微鏡28、帶刻度的狹縫屏30、透鏡31、反射鏡32、偏振片37、1/4波片38、1/4波片39、檢偏振器40、硅光電池41、光電檢流計42；在實(shí)驗(yàn)平臺上內(nèi)部一圈，與外圍一圈相對應(yīng)的依次設(shè)置有屏36、消色差透鏡18、玻璃板17、玻璃板16、功率計8、輸出耦合鏡9、平板玻璃27、牛頓碗26、反射鏡21、半透半反鏡20、反射鏡22、被攝物體23、半透半反鏡24、屏25、可變孔徑系統(tǒng)33、雙孔屏34、透鏡35；由上述零部件排列組合構(gòu)成下述16個光學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置半導(dǎo)體激光器LD的特性實(shí)驗(yàn)裝置、LD泵浦釩酸釔晶體激光器實(shí)驗(yàn)裝置、LD泵浦固體激光器的激光特性及與LD激光特性的比較實(shí)驗(yàn)裝置、激光倍頻實(shí)驗(yàn)裝置、光纖耦合實(shí)驗(yàn)裝置、準(zhǔn)直擴(kuò)束實(shí)驗(yàn)裝置、空間濾波實(shí)驗(yàn)裝置、法布里—珀羅干涉儀實(shí)驗(yàn)裝置、全息照相實(shí)驗(yàn)裝置、牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置、薄透鏡焦距測量實(shí)驗(yàn)裝置、楊氏干涉實(shí)驗(yàn)裝置、菲涅耳衍射實(shí)驗(yàn)裝置、夫瑯和費(fèi)實(shí)驗(yàn)衍射、偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置、偏振光的干涉實(shí)驗(yàn)裝置。
半導(dǎo)體激光器(LD)的特性實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、功率計；LD泵浦釩酸釔晶體激光器實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)、全反鏡、釩酸釔晶體、輸出耦合鏡；LD泵浦固體激光器的激光特性及與LD激光特性的比較實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)4、全反鏡、釩酸釔晶體、輸出耦合鏡9、功率計；激光倍頻裝置半導(dǎo)體激光器(LD)的特性實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡9；光纖耦合實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9、光纖耦合器10；準(zhǔn)直擴(kuò)束實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡9、透鏡11、透鏡12；空間濾波實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡9、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、網(wǎng)格字14、透鏡31、反射鏡29、反射鏡32、屏36、法布里—珀羅干涉儀實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡9、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、可推拉反射鏡15、玻璃板16、玻璃板17、消色差透鏡18、讀數(shù)顯微鏡28、全息照相實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡9、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、可推拉反射鏡19、半透半反鏡20、反射鏡22、反射鏡21、被攝物體23、半透半反鏡24、屏25；牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡9、光纖耦合鏡10、平板玻璃27、牛頓碗、半透半反鏡20、讀數(shù)顯微鏡；薄透鏡焦距測量實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡9、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、反射鏡29、帶刻度的狹縫屏30、透鏡31、屏25；楊氏干涉實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡9、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、反射鏡29、反射鏡32、可變孔徑系統(tǒng)33、雙孔屏34、屏36；菲涅耳衍射實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡9、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、反射鏡29、反射鏡32、可變孔徑系統(tǒng)33、屏36；夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡9、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、反射鏡29、反射鏡32、可變孔徑系統(tǒng)、透鏡35、屏36；偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡7、光纖耦合鏡10、偏振片37、1/4波片38、1/4波片39、檢偏振器40、硅光電池41、光電檢流計42；偏振光的干涉實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源、半導(dǎo)體激光器LD、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4、釩酸釔晶體、KTP倍頻晶體、輸出耦合鏡7、光纖耦合鏡10、偏振片37、1/4波片38、1/4波片39、檢偏振器40。
從激光的特性實(shí)驗(yàn)、光的干涉實(shí)驗(yàn)、光的衍射實(shí)驗(yàn)、光的偏振實(shí)驗(yàn)、光束的傳播成像實(shí)驗(yàn)五方面全面涵蓋了本科基礎(chǔ)光學(xué)實(shí)驗(yàn)。
所述的光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置，可根據(jù)需要適當(dāng)添加新的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，比如在楊氏干涉實(shí)驗(yàn)處添加雙棱鏡干涉實(shí)驗(yàn)，在薄透鏡焦距測量實(shí)驗(yàn)處添加自制望遠(yuǎn)鏡實(shí)驗(yàn)和自制顯微鏡實(shí)驗(yàn)，在空間濾波實(shí)驗(yàn)處添加阿貝成像實(shí)驗(yàn)。
所述的光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置，可視具體情況，將功率計和讀數(shù)顯微鏡用CCD接電腦系統(tǒng)代替，更方便精確的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置，可視具體情況，將機(jī)械移動元件改成電控裝置，更方便精確的調(diào)整光路。
實(shí)驗(yàn)1半導(dǎo)體激光器(LD)的特性。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、功率計8，用功率計8測量半導(dǎo)體激光器2輸出光的功率，改變半導(dǎo)體激光器電源2的電流大小，測出每一電流下激光器的輸出功率，并在坐標(biāo)圖上描述出兩者的關(guān)系，從而了解輸出—輸入特性和激光閾值特性。采用刀口法檢測可以測量輸出光的橫模模式以及方向性。
實(shí)驗(yàn)2LD泵浦釩酸釔晶體激光器。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、輸出耦合鏡7(1064nm波長激光10％透射率)。LD激光器2泵浦釩酸釔晶體5，由2-5和輸出耦合鏡7組成激光諧振腔。經(jīng)過準(zhǔn)直調(diào)整腔，輸出激光。
實(shí)驗(yàn)3LD泵浦固體激光器的激光特性及與LD激光特性的比較。實(shí)驗(yàn)元件包括LD激光器電源1、LD激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、輸出耦合鏡7(1064nm激光10％透射率)、功率計8。操作如實(shí)驗(yàn)2，準(zhǔn)直，調(diào)腔，出激光。類似實(shí)驗(yàn)1，測量LD泵浦固體激光器的輸入—輸出特性、激光閾值特性、模式、方向性、單色性等，比較實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而了解LD激光和LD泵浦固體激光器輸出激光的特性上的差別。
實(shí)驗(yàn)4激光倍頻。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)。準(zhǔn)直，調(diào)腔，出激光。
實(shí)驗(yàn)5光纖耦合。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、光纖耦合器10。將實(shí)驗(yàn)4獲得的輸出光耦合進(jìn)光纖耦合器10。了解光耦合的基本要領(lǐng)和影響耦合效率的因素。
實(shí)驗(yàn)6準(zhǔn)直擴(kuò)束。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、透鏡11、透鏡12。利用透鏡11、透鏡12，將實(shí)驗(yàn)4獲得的輸出光準(zhǔn)直擴(kuò)束。測量并比較在準(zhǔn)直擴(kuò)束前后光的發(fā)散角。
實(shí)驗(yàn)7空間濾波。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、網(wǎng)格字14、透鏡31、反射鏡29、反射鏡32、屏36。實(shí)驗(yàn)6獲得的擴(kuò)束光經(jīng)反射鏡13反射后照射網(wǎng)格字14，經(jīng)透鏡31、反射鏡29、反射鏡32后在屏36上成像。
實(shí)驗(yàn)8法布里—珀羅干涉儀。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、可推拉反射鏡15、玻璃板16、玻璃板17、消色差透鏡18、讀數(shù)顯微鏡28。實(shí)驗(yàn)6獲得的擴(kuò)束光經(jīng)反射鏡13、可推拉反射鏡15反射后，經(jīng)平行玻璃板34、平行玻璃板35后，再經(jīng)消色差透鏡18會聚，用讀數(shù)顯微鏡28觀察得到的干涉條紋。
實(shí)驗(yàn)9全息照相。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、可推拉反射鏡19、半透半反鏡20、反射鏡21、反射鏡22、被攝物體23、半透半反鏡24、屏25。實(shí)驗(yàn)6獲得的擴(kuò)束光經(jīng)反射鏡13、可推拉反射鏡19反射后，被半透半反鏡20分成兩束，一束光經(jīng)反射鏡21照射被攝物體23，再由物體的散射經(jīng)半透半反鏡24照射到全息干板29上。另一束光經(jīng)反射鏡22和半透半反鏡24直接照射到全息干板25上。在全息干板25上得到被攝物體的全部信息。
實(shí)驗(yàn)10牛頓環(huán)。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、光纖耦合器10、半透半反鏡20、牛頓碗26、平板玻璃27、讀數(shù)顯微鏡28。實(shí)驗(yàn)5獲得的光纖激光經(jīng)版透半反鏡20后垂直照射平板玻璃27上的牛頓碗26，用讀數(shù)顯微鏡28觀察得到的等厚干涉條紋。
實(shí)驗(yàn)11薄透鏡焦距測量。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、反射鏡29、帶刻度的狹縫屏30、透鏡31、屏25。實(shí)驗(yàn)6獲得的擴(kuò)束光經(jīng)反射鏡13、反射鏡29反射后，照射帶刻度的狹縫屏30，作為物，用自準(zhǔn)直法和位移法測量透鏡31的焦距。
實(shí)驗(yàn)12楊氏干涉。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、反射鏡29、反射鏡32、可變孔徑系統(tǒng)33、雙縫屏34、屏36。將可變孔徑系統(tǒng)33調(diào)成單孔狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)6獲得的擴(kuò)束光經(jīng)反射鏡13、反射鏡29反射后，經(jīng)可變孔徑系統(tǒng)33和雙縫屏34后，在屏36上成干涉條紋。
實(shí)驗(yàn)13菲涅耳衍射。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、反射鏡29、反射鏡32、可變孔徑系統(tǒng)33、屏36。實(shí)驗(yàn)6獲得的擴(kuò)束光經(jīng)反射鏡13、反射鏡29反射后，照射可變孔徑系統(tǒng)33，在屏36上成衍射條紋。改變可變孔徑系統(tǒng)33獲得不同的衍射條紋。
實(shí)驗(yàn)14夫瑯和費(fèi)衍射。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、透鏡11、透鏡12、反射鏡13、反射鏡29、反射鏡32、可變孔徑系統(tǒng)33、透鏡35、屏36。實(shí)驗(yàn)6獲得的擴(kuò)束光經(jīng)反射鏡13、反射鏡29反射后，照射可變孔徑系統(tǒng)33，經(jīng)透鏡35后在屏36上成衍射條紋。改變可變孔徑系統(tǒng)33獲得不同的衍射條紋。
實(shí)驗(yàn)15偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、光纖耦合器10、偏振片37、1/4波片38、1/4波片39、檢偏振器40。LD激光和DPSSL激光是偏振光，經(jīng)過普通光纖后又變成非完全偏振光。實(shí)驗(yàn)5獲得的光纖激光通過偏振片37和檢偏振器40，我們可以檢驗(yàn)和產(chǎn)生偏振光，再利用兩個1/4波片38和39，可以進(jìn)一步了解光的偏振特性。
實(shí)驗(yàn)16偏振光的干涉。實(shí)驗(yàn)元件包括半導(dǎo)體激光器電源1、半導(dǎo)體激光器2、耦合系統(tǒng)3、全反鏡4(808nm波長激光高透射率，1064nm波長激光高反射率，532nm波長激光高反射率)、釩酸釔晶體5、KTP倍頻晶體6、輸出耦合鏡9(1064nm激光高反射率，532nm激光10％透射率)、光纖耦合器10、偏振片37、1/4波片38、1/4波片39、硅光電池41、光電檢流計42。實(shí)驗(yàn)5獲得的光纖激光通過偏振片37，獲得偏振光，經(jīng)過兩個1/4波片38和39，照射到硅光電池41，記錄光電檢流計42的示數(shù)。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于它包括一個長方形的實(shí)驗(yàn)平臺(43)，在實(shí)驗(yàn)平臺上外圍一圈，從一個角開始依次設(shè)置有半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(7)、光纖耦合器(10)、透鏡(11)、透鏡(12)、反射鏡(13)、網(wǎng)格字(14)、可推拉反射鏡(15)、可推拉反射鏡(19)、反射鏡(29)、讀數(shù)顯微鏡(28)、帶刻度的狹縫屏(30)、透鏡(31)、反射鏡(32)、偏振片(37)、1/4波片(38)、1/4波片(39)、檢偏振器(40)、硅光電池(41)、光電檢流計(42)；在實(shí)驗(yàn)平臺上內(nèi)部一圈，與外圍一圈相對應(yīng)的依次設(shè)置有屏(36)、消色差透鏡(18)、玻璃板(17)、玻璃板(16)、功率計(8)、輸出耦合鏡(9)、平板玻璃(27)、牛頓碗(26)、反射鏡(21)、半透半反鏡(20)、反射鏡(22)、被攝物體(23)、半透半反鏡(24)、屏(25)、可變孔徑系統(tǒng)(33)、雙孔屏(34)、透鏡(35)；由上述零部件排列組合構(gòu)成下述16個光學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置半導(dǎo)體激光器(LD)的特性實(shí)驗(yàn)裝置、LD泵浦釩酸釔晶體激光器實(shí)驗(yàn)裝置、LD泵浦固體激光器的激光特性及與LD激光特性的比較實(shí)驗(yàn)裝置、激光倍頻實(shí)驗(yàn)裝置、光纖耦合實(shí)驗(yàn)裝置、準(zhǔn)直擴(kuò)束實(shí)驗(yàn)裝置、空間濾波實(shí)驗(yàn)裝置、法布里—珀羅干涉儀實(shí)驗(yàn)裝置、全息照相實(shí)驗(yàn)裝置、牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置、薄透鏡焦距測量實(shí)驗(yàn)裝置、楊氏干涉實(shí)驗(yàn)裝置、菲涅耳衍射實(shí)驗(yàn)裝置、夫瑯和費(fèi)實(shí)驗(yàn)衍射、偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置、偏振光的干涉實(shí)驗(yàn)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于半導(dǎo)體激光器(LD)的特性實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、功率計(8)；LD泵浦釩酸釔晶體激光器實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、輸出耦合鏡(7)；LD泵浦固體激光器的激光特性及與LD激光特性的比較實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、輸出耦合鏡(9)、功率計(8)；激光倍頻裝置半導(dǎo)體激光器(LD)的特性實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(9)；光纖耦合實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(9)、光纖耦合器(10)；準(zhǔn)直擴(kuò)束實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(9)、透鏡(11)、透鏡(12)；空間濾波實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(9)、透鏡(11)、透鏡(12)、反射鏡(13)、網(wǎng)格字(14)、透鏡(31)、反射鏡(29)、反射鏡(32)、屏(36)；法布里—珀羅干涉儀實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(9)、透鏡(11)、透鏡(12)、反射鏡(13)、可推拉反射鏡(15)、玻璃板(16)、玻璃板(17)、消色差透鏡(18)、讀數(shù)顯微鏡(28)；全息照相實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(9)、透鏡(11)、透鏡(12)、反射鏡(13)、可推拉反射鏡(19)、半透半反鏡(20)、反射鏡(22)、反射鏡(21)、被攝物體(23)、半透半反鏡(24)、屏(25)；牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(9)、光纖耦合鏡(10)、平板玻璃(27)、牛頓碗(26)、半透半反鏡(20)、讀數(shù)顯微鏡(28)；薄透鏡焦距測量實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(9)、透鏡(11)、透鏡(12)、反射鏡(13)、反射鏡(29)、帶刻度的狹縫屏(30)、透鏡(31)、屏(25)；楊氏干涉實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(9)、透鏡(11)、透鏡(12)、反射鏡(13)、反射鏡(29)、反射鏡(32)、可變孔徑系統(tǒng)(33)、雙孔屏(34)、屏(36)；菲涅耳衍射實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(9)、透鏡(11)、透鏡(12)、反射鏡(13)、反射鏡(29)、反射鏡(32)、可變孔徑系統(tǒng)(33)、屏(36)；夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(9)、透鏡(11)、透鏡(12)、反射鏡(13)、反射鏡(29)、反射鏡(32)、可變孔徑系統(tǒng)(33)、透鏡(35)、屏(36)；偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(7)、光纖耦合鏡(10)、偏振片(37)、1/4波片(38)、1/4波片(39)、檢偏振器(40)、硅光電池(41)、光電檢流計(42)；偏振光的干涉實(shí)驗(yàn)裝置包括半導(dǎo)體激光電源(1)、半導(dǎo)體激光器LD(2)、耦合系統(tǒng)(3)、全反鏡(4)、釩酸釔晶體(5)、KTP倍頻晶體(6)、輸出耦合鏡(7)、光纖耦合鏡(10)、偏振片(37)、1/4波片(38)、1/4波片(39)、檢偏振器(40)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是一種能根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要做適當(dāng)調(diào)整進(jìn)行所需實(shí)驗(yàn)的裝置。本裝置是一個長方形的實(shí)驗(yàn)平臺(尺寸為0.8米×1.2米或根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況予以適當(dāng)調(diào)整)，其上設(shè)置42個光學(xué)組合實(shí)驗(yàn)的另部件，由它們排列組合構(gòu)成16個光學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型從五方面涵蓋了本科基礎(chǔ)光學(xué)實(shí)驗(yàn)，一是激光的特性實(shí)驗(yàn)；二是光的干涉實(shí)驗(yàn)；三是光的衍射實(shí)驗(yàn)；四是光的偏振實(shí)驗(yàn)；五是光束的傳播成像實(shí)驗(yàn)。也可以根據(jù)自己的具體需要，適當(dāng)增減一些光學(xué)實(shí)驗(yàn)?？梢怨?jié)省大量的重復(fù)投資、物力和財力。
文檔編號G09B23/22GK2731617SQ20032013098
公開日2005年10月5日 申請日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者宋峰, 田建國, 覃斌 申請人:南開大學(xué)