[實用新型]一種用半導體激光器做光源的激光全息實驗儀

有效

• 申請號: 201420194632.1
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN203786470U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 陳希江;錢晨
• 申請（專利權）人: 上海復旦天欣科教儀器有限公司
• 主分類號: G03H1/04
• 分類號: G03H1/04;G09B23/22
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本實用新型屬于物理實驗技術領域，具體涉及一種激光全息實驗儀。?

背景技術

半導體激光器由于具有體積小，效率高，壽命長和高速工作的優異特點，有著極其廣泛的用途。這類器件的發展，從一開始就和光通訊技術緊密結合在一起，它是當前通信領域中發展最快、最為重要的激光光纖通信的重要光源，預期在光信息處理和光存儲、光計算機和外部設備和光耦合和全息照相以及測距、雷達等方面都將得到重要的應用。可以預料，在飛速發展的激光光纖通訊技術中，半導體激光器將發揮出它的巨大潛力。

傳統的激光全息實驗儀一般采用氣動減震的光學平臺做實驗底座，用氦氖激光器做光源，為搭建完整的光路，需要會聚透鏡，反射鏡、擴束鏡、曝光定時器、激光探測器等光學設備，實驗時需要反復調節同軸等高，由于光學設備龐雜，所以實驗條件要求高，并且由于采用傳統的全息干板，需要在暗室中完成，這更增加了學生實驗操作的難度。

隨著半導體激光器的廣泛應用，其成本也在不斷降低，跟傳統氦氖激光器相比，其出光功率以及穩定性都有很大優越性，另外由于采用低壓供電，其電源設備的制作也比較容易，經試驗后發現，采用半導體激光器做光源的激光全息實驗穩定性和成功率都有很大提高。

發明內容

為了克服原有激光全息實驗儀光學設備龐雜、調整難度高、實驗成功率低的缺點，本實用新型提供一種結構簡單、實驗穩定性好的激光全息實驗儀。采用半導體激光器做光源，簡化了設備，增加了實驗穩定性。

本實用新型提供的激光全息實驗儀，包括：作為光源的半導體激光器做光源，光學導軌、可三維調節的激光器控制架、紅敏光致聚合物全息干板、載物調節架、激光功率探測器（激光功率計）、曝光定時器；曝光定時器用于控制半導體激光器通斷時間；可三維調節的激光器控制架、全息干板和載物調節架、激光功率探測器依次放置在光學導軌上，其中光學導軌配有無視差位置測量標尺。

為增加全息照片的拍攝成功率，本實用新型提供的激光全息實驗儀，增加了四檔位測量的激光功率計，并且激光功率計的接收器配有孔徑可調的光闌，既可以定性觀察也可以定量測量，通過儀器在導軌上移動不同的位置，使接收點的光強也有不同的變化。

本實用新型中，采用半導體激光器做光源，代替傳統的氦氖激光器以及高壓電源，大大降低的儀器成本并提高了可操作性。

本實用新型中，由曝光定時器直接控制半導體激光器通斷時間，替代了傳統的外置曝光定時器需要重復調整光路讓激光通過定時器關斷孔的麻煩。

本實用新型中，采用鋁合金光學導軌做實驗平臺和反射式全息，結構輕便，成本低。

本實用新型中，應用紅敏光致聚合物全息干板，可以在白光下完成實驗，降低了傳統式激光全息實驗要求在暗室的操作的弊端。

本實用新型結構簡單、操作方便、實驗成功率高，可以用于高等院校近代物理實驗或者設計性研究性實驗。

附圖說明

圖1為半導體激光器的遠場分布。

圖2為拍攝反射全息圖的光路。

圖中標號：S：半導體激光器，?H：全息干板（涂黑部分代表感光乳劑層），O：被拍攝物體。

具體實施方式

根據半導體激光器的遠場分布圖，如圖1所示，垂直結平面的發散角度很大。

本實用新型利用這一點，將半導體激光器的前端透鏡去掉，這樣在20厘米范圍內可以得到均勻照亮全息干板和拍攝樣品（例如一元硬幣）的激光束，在去掉了擴束鏡的同時也大大減小了光程，降低了實驗調節難度。

半導體激光器采用由曝光定時器直接控制照亮時間，可以在主機面板上按

鍵自由設定控制時間，通過繼電器直接控制半導體激光器的電源，這樣就可以不用外置曝光定時器而直接完成激光全息照相實驗。

因為激光全息實驗對光照強度穩定性要求比較高，所以半導體激光器的電

源線路控制采用兩級穩壓電路電源，提高了激光器輸出光功率的穩定度，增加了實驗成功率。

采用光致聚合物全息干板作為記錄介質，其特性是只對紅光敏感，能作波長為650nm的半導體激光記錄介質，這樣在拍攝全息圖時，整個操作過程可在日光燈下進行，該紅敏光致聚合物全息干板具體性能指標:1、對波長λ＝633nm、650nm的紅光敏感。2、衍射效率高，＞80％。3、感光靈敏度5～10mJ/cm2。4、折射率調制度Δn＝0.0089。5、分辨率，>4000條/mm。干板厚度d＝25μ。