[實用新型]可視化偏振光干涉與衍射特性實驗系統

有效

• 申請號: 201320448025.9
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN203325310U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 沈濤;欒照輝;唐邈;李喬藝;楊文龍;熊燕玲;于雪蓮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

技術領域

本實用新型屬于光學教學實驗儀器技術領域。

背景技術

光是一種電磁波，其電矢量的振動方向垂直于傳播方向，是橫波。由于一般光源發光機制的無序性，其光波的電矢量的分布（方向和大小）對傳播方向來說是對稱的，稱為自然光。當由于某種原因，使光線的電矢量分布對其傳播方向不再對稱時，我們稱這種光線為偏振光。對于偏振現象的研究在光學發展史中有很重要的地位，光的偏振使人們對光的波動性質有了新的認識，光的干涉和衍射現象是光的波動性質的直接體現，對偏振光干涉與衍射特性的研究顯得尤為重要。因此，在理工科相關專業的教學中，對于偏振光干涉與衍射特性實驗系統的應用就顯得尤為重要。

由于干涉與衍射對實驗條件的苛刻性，目前偏振光相關的實驗系統多數是對偏振光的產生、轉換等進行研究，很少有對偏振光干涉與衍射特性進行研究的實驗系統。一般的偏振光特性實驗系統往往也只適合于在實驗室為暗室或接近暗室的條件下來進行實驗的操作，對實驗環境的要求較高。并且，實驗現象通過接收屏幕來觀察，無法實現光機電一體化的可視化顯示功能。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有實驗系統的實驗現象通過接收屏幕來觀察，無法再非暗室條件下實現光機電一體化的可視化顯示的問題，提出了一種可視化偏振光干涉與衍射特性實驗系統。

本實用新型所述可視化偏振光干涉與衍射特性實驗系統，該系統包括光源供電系統、光源器件、起偏元件、干涉與衍射元件、檢偏元件、接收裝置、顯示裝置和顯示裝置供電系統；

光源器件產生的光信號經起偏元件起偏后發射至干涉或衍射元件4，經干涉或衍射元件處理后的光束入射至檢偏元件，經檢偏元件檢偏后光束入射至接收裝置的感光端，接收裝置的采集信號輸出端連接顯示裝置的采集信號輸入端；

光源供電系統用于為光源器件提供電源信號；

顯示裝置供電系統用于為顯示裝置供電。

本實用新型所述可視化偏振光干涉與衍射特性實驗系統，集機械技術和電子技術于一體，用模塊組合方式，將光源發光、偏振光干涉與衍射特性測實中所用的光源器件、偏振元件、接收模塊等各類器件的光電原理、偏振光特性、可視化顯示的實驗綜合在一個平臺上進行，完成原理及性能測實、實驗結果的顯示，并且系統可進一步組合、拓展實驗內容。實現了在非暗室條件下的光機電一體化的可視化顯示功能。

附圖說明

圖1為本實用新型所述可視化偏振光干涉與衍射特性實驗系統結構示意圖；

圖2為具體實施方式二所述設備儀器箱示意圖；

圖3為偏振光干涉裝置；

圖4為偏振片的透光方向示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一、結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述可視化偏振光干涉與衍射特性實驗系統，該系統包括光源供電系統1、光源器件2、起偏元件3、干涉與衍射元件4、檢偏元件5、接收裝置6、顯示裝置7和顯示裝置供電系統8；

光源器件2產生的光信號經起偏元件3起偏后發射至干涉或衍射元件4，經干涉或衍射元件4處理后的光束入射至檢偏元件5，經檢偏元件5檢偏后光束入射至接收裝置6的感光端，接收裝置6的采集信號輸出端連接顯示裝置7的采集信號輸入端；

光源供電系統1用于為光源器件2提供電源信號；

顯示裝置供電系統8用于為顯示裝置7供電。

目前用在教學中的偏振光特性實驗系統中，多數都是針對偏振光產生、轉換、檢驗等功能的系統，例如針對自然光到線偏振光轉換、橢圓與圓偏振光的產生、各種偏振光的檢驗、旋光現象的驗證、布魯斯特定律的驗證、馬呂斯定律的驗證等，少有針對偏振光干涉與衍射特性進行研究的實驗系統，究其原因，主要是因為干涉與衍射現象對實驗環境要求的苛刻性。對于能夠實現偏振光干涉與衍射特性的實驗系統，結構也比較復雜，一般在導軌或大的隔振平臺上進行，并且需要暗室環境下工作，實驗結果顯示形式不直觀。

為了在實驗教學中，能夠在非暗室條件下方便、直觀的完成偏振光干涉與衍射特性實驗，本實用新型設計了一種可以在一個便于移動的箱體平臺上，重復利用各種偏振元件，對偏振光的干涉與衍射特性進行研究，并且能夠體現光機電一體化的顯示功能、操作方便的可視化偏振光干涉與衍射特性實驗系統。本系統利用半導體光源在非暗室下工作、利用箱體作為隔振平臺、利用液晶屏顯示實現光機電一體化功能，具有創新性和實用性，且價格便宜，值得推廣。

具體實施方式二、結合圖2說明本實施方式，本實施方式是對具體實施方式一所述的可視化偏振光干涉與衍射特性實驗系統的進一步說明，它還包括設備儀器箱、磁力座、隔振平臺；