[發明專利]一種數字化光電實驗裝置及其教學方法

有效

• 申請號: 201410024460.8
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103745637B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 殷長志;張翔
• 申請（專利權）人: 上海瑞立柯信息技術有限公司
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 楊超

1.一種數字化光電實驗裝置，其特征在于包括有：

光源模塊，用于給裝置提供光源；

準直擴束模塊（2），用于獲得滿足實驗要求大小的光束；

空間光調制模塊（3），用于模擬實驗所需的各種光學元件；

觀察成像模塊（4），用于觀察和采集實驗結果；

輔助光路模組（7），安裝于上述各模塊之間用于改變主光路上的光束；

以及安裝平臺（1），用于安裝上述各模塊，提供安裝接口便于接駁輔助光路模組（7）和提供與外界PC機連接的接口。

2.根據權利要求1所述的數字化光電實驗裝置，其特征在于還包括有計算機控制模塊（6），利用計算機系統實行光學元件數字化、生成控制指令輸出到空間光調制模塊（3）并顯示相應的模擬圖形，接收并處理來自觀察成像模塊（4）中采集到的實驗結果，并提供數據交換接口連接外部共享設備。

3.根據權利要求1所述的數字化光電實驗裝置，其特征在于上述準直擴束模塊（2）包括用于固定上述光源模塊的固定夾具（21）、小孔濾波裝置（22）、反射鏡（23）、擴束透鏡模組（24）和反光鏡（25），所述小孔濾波裝置（22）、反射鏡（23）、擴束透鏡模組（24）和反光鏡（25）通過帶微調裝置的基座固定在安裝平臺（1）上，反射鏡（23）與擴束透鏡模組（24）的中心距離滿足擴束透鏡模組（24）焦距的要求。

4.根據權利要求1所述的數字化光電實驗裝置，其特征在于上述空間光調制模塊（3）為透射式空間光調制器模組，所述透射式空間光調制器模組依次包括有起偏器（31）、透射式空間光調制器（32）、檢偏器（33）和可變光闌（34），所述可變光闌（34）為可選組件，用于將通過透射式空間光調制器（32）后的被調制光斑進行選擇過濾以獲得合適的觀察光斑。

5.根據權利要求1所述的數字化光電實驗裝置，其特征在于上述空間光調制模塊（3）為反射式空間光調制器模組，所述反射式空間光調制器模組依次包括有反射鏡（35）、分光棱鏡（36）和反射式空間光調制器（37），所述反射鏡（35）為可選組件，該反射鏡（35）采用活動鉸鏈結構或可旋轉結構連接在安裝平臺（1）的固定軸上。

6.根據權利要求1所述的數字化光電實驗裝置，其特征在于上述觀察成像模塊（4）包括有共軛成像透鏡（41）和圖像采集組件（42），所述共軛成像透鏡（41）用于將調制結果進行成像以獲得清晰的實驗結果，所述圖像采集組件（42）用于將實驗結果實時采集到上述計算機控制模塊（6）上。

7.根據權利要求1所述的數字化光電實驗裝置，其特征在于上述輔助光路模組（7）包括有分光棱鏡（71）、反射鏡（72）和合光棱鏡（73），根據需要選擇其中的一種或者兩種以上的結合，所述輔助光路模組（7）采用活動鉸鏈結構或可旋轉結構連接在安裝平臺（1）的固定軸上。

8.根據權利要求1所述的數字化光電實驗裝置，其特征在于上述計算機控制模塊（6）包括有系統主板（61）、設置在系統主板（61）上的連接空間光調制模塊（3）的接口（62）、連接網絡模塊的接口（63）、連接外部顯示設備的接口（64）和圖像采集控制板卡接口（65）、以及操作控制處理電路板（66）和控制面板（67），所述控制面板（67）上設有用于選擇實驗內容的旋轉按鈕（671）、調整參數用的滑塊組件（672）和用于顯示實驗名稱和參數內容及相應值的顯示屏（673）。