本發(fā)明屬于教學(xué)儀器領(lǐng)域，尤其涉及一種簡易高斯光速教學(xué)儀器。

背景技術(shù)：

目前市場銷售的光束質(zhì)量分析儀能夠較為快捷地對高斯光束特性參量進(jìn)行測量，但這些儀器都是以科學(xué)研究為目的，當(dāng)把這些儀器應(yīng)用于激光物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，儀器有以下不足:(1)價(jià)格昂貴，無法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣；(2)儀器被屏蔽在儀器罩內(nèi)，學(xué)生無法對測量過程及儀器結(jié)構(gòu)有直觀的感受；(3)上述儀器測量過程通常采用步進(jìn)電機(jī)自動(dòng)控制，不利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力。目前市場上未見專門用于測量高斯光束特性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述存在的不足，本發(fā)明擬提供一種手動(dòng)控制、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本低廉的簡易高斯光速教學(xué)儀器。

本發(fā)明一種簡易高斯光速教學(xué)儀器：包括激光器、凸透鏡、刀片、衰減片、激光功率計(jì)以及導(dǎo)軌，所述激光器、凸透鏡、刀片、衰減片、激光功率計(jì)位于導(dǎo)軌上方，并按照從左到右的順序依次排列。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)軌帶有刻度，長度為1000mm-1200mm，激光器、刀片及凸透鏡的位置可由導(dǎo)軌刻度讀出。

進(jìn)一步地，所述激光器與導(dǎo)軌相連，為氦氖激光器，諧振腔為平凹腔，其輸出端為平面反射鏡。

進(jìn)一步地，所述凸透鏡安裝在與導(dǎo)軌相連的一維光學(xué)平移臺(tái)上，以便于調(diào)節(jié)凸透鏡的光軸位置，該凸透鏡的主要作用是對激光器發(fā)射的高斯光束進(jìn)行變換，在凸透鏡后方形成束腰。

進(jìn)一步地，所述刀片寬大于15mm，厚度約為0.1-0.2mm，刀片被固定在與導(dǎo)軌相連的光學(xué)平移臺(tái)上，可沿與光束傳播垂直的方向切割光束，刀片切割光斑的位置可由光學(xué)平移臺(tái)上的螺旋測微器測量。

進(jìn)一步地，所述衰減片被固定在與導(dǎo)軌相連的滑塊上。

進(jìn)一步地，所述激光功率計(jì)與導(dǎo)軌相連，有0.1mw/1mw/10mw/50mw4個(gè)量程檔，功率計(jì)表盤被劃分為50個(gè)分格。

實(shí)驗(yàn)中，分別測量透過刀片邊緣的光功率占總功率百分比分別為90％和10％時(shí)的刀片位置坐標(biāo)，就可以確定刀片處高斯光束光斑半徑；裝置中的衰減片被固定在滑塊上，在無刀片擋光時(shí)，調(diào)節(jié)衰減片，使進(jìn)入激光功率計(jì)的激光功率達(dá)到滿量程，以提高光斑半徑的測量精度。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：所有元件都被安裝在導(dǎo)軌上,不需要在光學(xué)平臺(tái)上固定元件,儀器可以放置在普通實(shí)驗(yàn)桌上,儀器的使用非常方便,同時(shí)也大大降低了開設(shè)實(shí)驗(yàn)所需的購買光學(xué)平臺(tái)的費(fèi)用。

附圖說明

圖1為一種簡易高斯光速教學(xué)儀器示意圖。

其中：1是導(dǎo)軌、2是激光器、3是凸透鏡、4是刀片、5是衰減片、6是激光功率計(jì)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明一種簡易高斯光速教學(xué)儀器：包括激光器2、凸透鏡3、刀片4、衰減片5、激光功率計(jì)6以及導(dǎo)軌1，所述激光器2、凸透鏡3、刀片4、衰減片5、激光功率計(jì)6位于導(dǎo)軌1上方，并按照從左到右的順序依次排列。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)軌1帶有刻度，長度為1000mm-1200mm，激光器2、刀片4及凸透鏡3的位置可由導(dǎo)軌刻度讀出。

進(jìn)一步地，所述激光器2與導(dǎo)軌1相連，為氦氖激光器，諧振腔為平凹腔，其輸出端為平面反射鏡。

進(jìn)一步地，所述凸透鏡3安裝在與導(dǎo)軌1相連的一維光學(xué)平移臺(tái)上，以便于調(diào)節(jié)凸透鏡的光軸位置，該凸透鏡的主要作用是對激光器2發(fā)射的高斯光束進(jìn)行變換，在凸透鏡后方形成束腰。

進(jìn)一步地，所述刀片4寬大于15mm，厚度約為0.1-0.2mm，刀片4被固定在與導(dǎo)軌1相連的光學(xué)平移臺(tái)上，可沿與光束傳播垂直的方向切割光束，刀片4切割光斑的位置可由光學(xué)平移臺(tái)上的螺旋測微器測量。

進(jìn)一步地，所述衰減片5被固定在與導(dǎo)軌1相連的滑塊上。

進(jìn)一步地，所述激光功率計(jì)6與導(dǎo)軌1相連，有0.1mw/1mw/10mw/50mw4個(gè)量程檔，功率計(jì)表盤被劃分為50個(gè)分格。

實(shí)驗(yàn)中，分別測量透過刀片4邊緣的光功率占總功率百分比分別為90％和10％時(shí)的刀片4位置坐標(biāo)，就可以確定刀片4處高斯光束光斑半徑；在無刀片4擋光時(shí)，調(diào)節(jié)衰減片5，使進(jìn)入激光功率計(jì)6的激光功率達(dá)到滿量程，以提高光斑半徑的測量精度。實(shí)驗(yàn)中，使用功率計(jì)的1mw量程檔，并用衰減片5的最外側(cè)衰減光束。由于衰減片5的直徑遠(yuǎn)大于光斑直徑，因此衰減5片的不均勻性對測量帶來的影響可以忽略。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：所有元件都被安裝在導(dǎo)軌上,不需要在光學(xué)平臺(tái)上固定元件,儀器可以放置在普通實(shí)驗(yàn)桌上,儀器的使用非常方便,同時(shí)也大大降低了開設(shè)實(shí)驗(yàn)所需的購買光學(xué)平臺(tái)的費(fèi)用。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例。凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)該指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下的改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種簡易高斯光速教學(xué)儀器：包括激光器、凸透鏡、刀片、衰減片、激光功率計(jì)以及導(dǎo)軌，所述激光器、凸透鏡、刀片、衰減片、激光功率計(jì)位于導(dǎo)軌上方，并按照從左到右的順序依次排列。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：所有元件都被安裝在導(dǎo)軌上,不需要在光學(xué)平臺(tái)上固定元件,儀器可以放置在普通實(shí)驗(yàn)桌上,儀器的使用非常方便,同時(shí)也大大降低了開設(shè)實(shí)驗(yàn)所需的購買光學(xué)平臺(tái)的費(fèi)用。

技術(shù)研發(fā)人員：莊菀露
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇子辰教育設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.07
技術(shù)公布日：2017.09.29