本實用新型涉及光學測量技術領域，具體涉及一種用于光波干涉場的數字成像系統(tǒng)。

背景技術：

光的干涉和衍射現象表明光是一種波動。在大學物理實驗教學中，利用干涉現象(條紋)測量其它物理量(如：激光波長、透鏡的曲率半徑等)的教學內容很普及，是學生需學習掌握的最基本的測量方法，在各大專院校是必不可少的基礎物理實驗教學內容。

使一波列先分解后再交疊，產生干涉的方法有兩種：

1分波前法(division wavefront)：點光源產生的波前在橫向分為兩部分，使其分別通過兩個光學系統(tǒng)，經衍射、反射、折射或散射而實現交疊，產生干涉。楊氏雙縫實驗是這類分波前干涉裝置的典型代表。

2分振幅法(division of amplitude):讓一束光投射到由透明板制成的分束器，光能流一部分反射，一部分透射，再通過反射鏡等一類光學元件，讓這兩束光發(fā)生交疊，產生干涉。牛頓環(huán)產生的干涉、邁克耳孫干涉儀和多光束干涉儀，均系分振幅干涉。

楊氏雙縫干涉實驗是大學物理基礎教學內容之一，要求在教學過程中，測量微觀視場中的干涉條紋間距、雙棱鏡產生的兩個虛光源間距d以及狹縫到接收屏的距離D，從而根據公計算光源的波長λ。

原理圖見圖1：S是寬度可調的單狹縫，B是雙棱鏡，L是正透鏡，各元件在光具座上的位置可通過光具座上的刻度尺讀出。

學生在測量前，需使狹縫S對正雙棱鏡棱脊，再調節(jié)棱脊與狹縫平行；之后，用測微目鏡取代接受屏。通過測微目鏡，邊觀察，邊調節(jié)狹縫S寬度，此時可觀察到干涉條紋。為了便于測量方便，有時還需改變狹縫S與雙棱鏡B之間的距離d,使條紋間距適當。完成以上調節(jié)后，就可用測微目鏡測量干涉條紋的間距了。

但是，現有技術的缺點在于:

1.傳統(tǒng)干涉場,干涉條紋的觀察和測量,都是通過微小視場實現(如:測微目鏡),學生測量非常困難。

2.傳統(tǒng)微觀視場的觀察方法,都是通過顯微鏡成像系統(tǒng),無法實現多人同時觀摩和演示。

3.傳統(tǒng)觀測方法,無法對形成的干涉圖樣實現像質的修改和信息存儲。

4.傳統(tǒng)的觀察和測量方法，人眼無可避免的要長時間面對強光照射,甚至無法避免對人眼造成的損傷。

5.傳統(tǒng)的觀察和測量方法是通過測微目鏡實現的。學生單人在觀測時，眼睛必須時刻緊貼測微目鏡，無法同時完成對成像系統(tǒng)其它部件的調解。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對現有技術中的不足，提供一種用于光波干涉場的數字成像系統(tǒng)，將CCD數字成像系統(tǒng)引入光波干涉場，將微觀干涉場實現放大，并使模擬信號轉換為數字信號，便于觀察、測量以及對干涉圖樣的存儲和修改。

為實現上述目的，本實用新型公開了如下技術方案：

一種用于光波干涉場的數字成像系統(tǒng)，包括滑塊部分和CCD成像部分：

滑塊部分：包括滑塊、螺旋測微器和支桿，螺旋測微器安裝在滑塊上，螺旋測微器的讀數鼓輪與支桿底部固定連接，支桿在該讀數鼓輪的作用下，相對于光軸方向，左右進行精密移動；

CCD成像部分：包括支柱架、固定圈、縮小鏡、轉接環(huán)和CCD像感器，支柱架的支柱與支桿插接，固定圈固定安裝在支柱架上，縮小鏡水平插接在固定圈內，縮小鏡與CCD像感器通過設有內絲的轉接環(huán)連接，CCD像感器通過數據線與計算機連接。

進一步的，所述支柱架的支柱與支桿連接處設有緊固螺絲。

進一步的，所述縮小鏡為0.5倍縮小鏡。

進一步的，所述縮小鏡與固定圈通過緊固螺絲固定。

進一步的，所述固定圈內徑23.5mm，與之對應的，縮小鏡外徑為23.2mm，轉接環(huán)內徑23.3mm，CCD像感器鏡筒外徑為23.2mm。

本實用新型公開的一種用于光波干涉場的數字成像系統(tǒng)，具有以下有益效果：

1.通過該CCD數字成像系統(tǒng)對干涉場進行放大,并實現計算機顯示器展示,可方便對放大圖像的觀測和測量,提高待測物理量的測量準確度。

2.在教學演示過程中,可實現生動的動態(tài)畫面展示,培養(yǎng)學生的興趣,提高教學質量。

3.通過該數字成像系統(tǒng),不僅可對圖像質量(銳度、亮度、色度、對比度等)進行必要的修改；而且可適時對重要的圖像進行存儲。

4.可使觀察者直接觀看計算機顯示屏顯示的圖像,進行所需的測量,避免光源的強光直接照射人眼而造成的損傷。

5.可使觀測者在觀察計算機顯示屏的同時,方便的進行其它調節(jié)過程。

附圖說明

圖1是雙棱鏡干涉原理圖；

圖2是滑塊部分結構示意圖；

圖3是CCD成像部分結構示意圖；

其中：

1-滑塊，2-讀數鼓輪，3-支桿，4-緊固螺絲，5-螺旋測微器，6-支柱，7-固定圈，8-緊固螺絲，9-縮小鏡，10-轉接環(huán)，11-CCD像感器，12-數據線

具體實施方式

下面結合實施例并參照附圖對本實用新型作進一步描述。

一種用于光波干涉場的數字成像系統(tǒng)，包括滑塊部分和CCD成像部分：

滑塊部分：見圖2，包括滑塊1、螺旋測微器5和支桿3，螺旋測微器5安裝在滑塊1上，螺旋測微器5的讀數鼓輪2與支桿3底部固定連接，支桿3在該讀數鼓輪2的作用下，可相對于光軸(導軌)方向，左右進行精密移動；

CCD成像部分：見圖3，包括支柱架、固定圈7、縮小鏡9、轉接環(huán)10和CCD像感器11，支柱架的支柱6與支桿3插接，固定圈7固定安裝在支柱架上，縮小鏡9水平插接在固定圈7內，縮小鏡9與CCD像感器11通過設有內絲的轉接環(huán)10連接，CCD像感器11通過數據線12與計算機連接。

作為具體實施例，所述支柱架的支柱6與支桿3連接處設有緊固螺絲4，通過緊固螺絲4可將支柱架的支柱6與支桿3緊固連接。

作為具體實施例，所述縮小鏡9為0.5倍縮小鏡。由于CCD像感器11在放大干涉圖像時，會導致圖像變形失真。因此，加入一個縮小鏡9，可保證在電腦屏幕上顯示的圖像與用眼睛直接觀察到的一致。

作為具體實施例，所述縮小鏡9與固定圈7通過緊固螺絲8固定。

作為具體實施例，所述固定圈7內徑23.5mm，與之對應的，縮小鏡9外徑為23.2mm，轉接環(huán)10內徑23.3mm，CCD像感器鏡11筒外徑為23.2mm。

在測量干涉條紋間距時，轉動螺旋測微器5，可使CCD像感器驅動軟件中自帶的標尺相對于干涉條紋移動。移動的距離通過螺旋測微器的鼓輪讀數，從而可測量每個干涉條紋的間距。

本實用新型在光波干涉場中的應用，一方面，可使細微的干涉條紋放大，便于動態(tài)觀察和測量干涉場中的條紋間距以及條紋寬度，提高測量的準確度；同時還可將模擬信號產生的圖像轉換為數字信號，便于對截取圖像的存儲和修改；另一方面，可避免長時間觀測強光干涉場而造成的人眼損傷，且可實現多人同時對微觀放大視場的觀測和演示。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，而非對其限制；應當指出，盡管參照上述各實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，其依然可以對上述各實施例所記載的技術方案進行修改，或對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改和替換，并不使相應的技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。