[發(fā)明專利]邁克爾遜干涉圖象兩級(jí)放大調(diào)節(jié)法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910060187.3
• 申請(qǐng)日: 2009-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101639573A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏亞軍;劉兵;黃長(zhǎng)華;張魏;羅騰;祝睿哲;任芹玉;蘇玲;卞駿一;徐莉莉;楊麗平;曹叔琴;朱俊;汪仕元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B27/62
• 分類號(hào): G02B27/62
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種邁克爾遜干涉圖象調(diào)節(jié)新方法。

背景技術(shù)

邁克爾遜設(shè)計(jì)了一種科學(xué)、精巧的光學(xué)干涉儀，用這個(gè)儀器可以精確測(cè)量許多物理量，如光波波長(zhǎng)、 介質(zhì)折射率等等，最著名的是邁克爾遜和莫雷一起用這個(gè)儀器證明了以太不存在，愛(ài)因斯坦據(jù)此提出了相 對(duì)論，把人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)推進(jìn)到了一個(gè)新時(shí)代。人們把這個(gè)儀器叫做邁克爾遜干涉儀，現(xiàn)代很多高精 尖儀器都是以邁克爾遜干涉儀為其基礎(chǔ)的。許多高校都把邁克爾遜干涉實(shí)驗(yàn)作為一個(gè)非常重要的基礎(chǔ)物理 光學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)原理是用一個(gè)分光鏡將入射光——現(xiàn)在常用半導(dǎo)體激光——分為互相垂直運(yùn)動(dòng)的兩束光， 兩分光束各自經(jīng)反射鏡再匯聚到一起，如果兩束光完全平行重合且光程差不超過(guò)其相干長(zhǎng)度，經(jīng)擴(kuò)束后， 就可在觀察屏上看到清楚的干涉圖象。現(xiàn)在調(diào)節(jié)兩束分光束平行重合的方法是仔細(xì)調(diào)節(jié)兩束分光束擴(kuò)束前 在觀察屏上的小光斑，當(dāng)兩光斑完全重迭時(shí)，可以證明兩分束完全重合平行了，加上擴(kuò)束鏡把光束擴(kuò)大， 就可在觀察屏上看到干涉圖象。因這兩個(gè)光斑直徑太小，約2mm，許多時(shí)候操作者肉眼觀察兩光斑重合 了，擴(kuò)束后卻看不到干涉圖象，原因是兩光斑重合不好，只好取下擴(kuò)束鏡再仔細(xì)調(diào)節(jié)光斑重合狀態(tài)，如此 反復(fù)，花費(fèi)許多時(shí)間，往往還調(diào)節(jié)不出干涉圖象，眼睛還因長(zhǎng)時(shí)間受激光刺激出現(xiàn)眼花、流淚、頭昏等不 適癥狀，有時(shí)即使能調(diào)到兩光斑重合，光斑處出現(xiàn)了干涉圖象，但因光斑太小，干涉條紋太短、太密，操 作者難以察覺(jué)，仍在繼續(xù)調(diào)節(jié)，結(jié)果反倒使兩光斑又不重合了。有人用現(xiàn)有擴(kuò)束鏡直接放大光斑進(jìn)行調(diào)節(jié)， 理論上只要兩束光平行重合了就可觀察到干涉圖象，但實(shí)際結(jié)果很難如愿，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間調(diào)節(jié)看不到干涉圖象， 取下擴(kuò)束鏡才發(fā)現(xiàn)兩光斑相距甚遠(yuǎn)，其原因是現(xiàn)有擴(kuò)束鏡直接放大的光斑大于現(xiàn)有觀察屏，難以觀察兩光 斑邊緣處的重合狀況。總之現(xiàn)有邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和方法存在難以調(diào)節(jié)出干涉圖象的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有邁克爾遜干涉圖象調(diào)節(jié)困難、浪費(fèi)時(shí)間、激光傷眼等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種邁克爾遜干涉 圖象兩級(jí)放大調(diào)節(jié)法，可以方便地調(diào)節(jié)邁克爾遜干涉圖象，從而解決長(zhǎng)時(shí)間調(diào)不出干涉圖象、費(fèi)時(shí)費(fèi)力， 激光傷眼的問(wèn)題。

本發(fā)明解決邁克爾遜干涉圖象調(diào)節(jié)困難、浪費(fèi)時(shí)間、激光傷眼等問(wèn)題的技術(shù)方案是，在現(xiàn)有邁克爾遜干涉 干涉儀的基礎(chǔ)上增加一個(gè)小倍數(shù)擴(kuò)束鏡，調(diào)節(jié)時(shí)，先加一個(gè)小倍數(shù)擴(kuò)束鏡在光源和分束鏡之間，將兩分光 束光斑直徑擴(kuò)大到約20mm，比激光光斑本身約大10倍，使這兩個(gè)分光束光斑邊緣在現(xiàn)有觀察屏內(nèi)清晰可 見(jiàn)，這時(shí)調(diào)節(jié)這兩個(gè)直徑約20mm光斑重迭就是一件很容易的事，而且兩光斑重迭好了，干涉條紋立刻清 晰可見(jiàn)，不象小光斑中即使出現(xiàn)干涉條紋，人眼也不易察覺(jué)，只要看到了干涉圖象，取下小倍數(shù)擴(kuò)束鏡， 換成現(xiàn)在常用的大倍數(shù)擴(kuò)束鏡即可在整個(gè)觀察屏上看到干涉圖象，其它后續(xù)調(diào)節(jié)按現(xiàn)有常規(guī)。

本發(fā)明的有益效果是，先用小倍數(shù)擴(kuò)束鏡放大光斑，方便操作者調(diào)節(jié)兩分光束光斑成重迭狀態(tài)，出現(xiàn)的干 涉圖象易于觀察到，可以大大減少調(diào)節(jié)干涉圖象的時(shí)間，同時(shí)減少激光對(duì)人眼的傷害。

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的光路示意圖

圖中，1.可移動(dòng)全反射鏡，2.分束鏡反射光，3.分束鏡，4固定全反射鏡.，5.分束鏡透射光，6. 補(bǔ)償鏡，7.觀察屏，8.激光光束，9.激光器，10.小倍數(shù)擴(kuò)束鏡，11.大倍數(shù)擴(kuò)束鏡。

具體實(shí)施方案：

在圖1中，半導(dǎo)體激光(9)發(fā)出的激光束(8)與分束鏡(3)、補(bǔ)償鏡(6)的面法線約成45度，分 束鏡透射光(5)與固定全反射鏡面(4)垂直，分束鏡反射光(2)與可移動(dòng)全反射鏡面(1)垂直，觀察 屏(7)置于可移動(dòng)全反射鏡面(1)到分束鏡(3)連線的延長(zhǎng)線上，小倍數(shù)擴(kuò)束鏡(10)和大倍數(shù)擴(kuò)束 鏡(11)置于入射光(8)的附近。調(diào)節(jié)時(shí)，先將小倍數(shù)擴(kuò)束鏡(10)放入入射光路中使光斑擴(kuò)大，調(diào)節(jié) 出干涉圖象后取下小倍數(shù)擴(kuò)束鏡(10)，換成大倍數(shù)擴(kuò)束鏡(11)進(jìn)行后續(xù)的常規(guī)調(diào)節(jié)。