[發(fā)明專利]基于泰曼格林測量系統(tǒng)的介質(zhì)折射率測量儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010015824.1
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111044265A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦朝朝;高怡雯;張乘蘋;郭嘉輝;熊仟禧;胡速通
• 申請（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01M11/04;G01N21/45
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發(fā)明公開了一種基于泰曼格林測量系統(tǒng)的介質(zhì)折射率測量儀，包括小型光學(xué)平臺及沿光路傳輸方向依次設(shè)置于小型光學(xué)平臺上的氦氖激光器、偏振片I、透鏡、反射鏡I、擴(kuò)束透鏡、準(zhǔn)直透鏡、偏振片II、分光棱鏡和CCD傳感器，分光棱鏡的相鄰側(cè)分別設(shè)有與分光棱鏡相對的反射鏡II和反射鏡III，反射鏡III與分光棱鏡之間設(shè)有待測透明介質(zhì)，CCD傳感器通過線路與計(jì)算機(jī)電性連接，用于將CCD傳感器采集的干涉信號傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像顯示。本發(fā)明采用氦氖激光器且在小型光學(xué)平臺上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，整套設(shè)備輕巧易于攜帶、運(yùn)輸，可以在不同場合進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于介質(zhì)折射率測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于泰曼格林測量系統(tǒng)的介質(zhì)折射率測量儀。

背景技術(shù)

目前實(shí)驗(yàn)室所使用的某些透鏡、棱鏡等透明介質(zhì)因使用年代久，器件的性質(zhì)發(fā)生變化或者信息丟失。因不知器件相關(guān)參數(shù)，所以無法將其放置到正確的位置，導(dǎo)致很多實(shí)驗(yàn)不能正常進(jìn)行，性質(zhì)數(shù)據(jù)丟失的器件也就被遺棄。本發(fā)明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置可以通過檢測光學(xué)元件的折射率來確定器件的相關(guān)特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種結(jié)構(gòu)簡單且測量準(zhǔn)確的基于泰曼格林測量系統(tǒng)的介質(zhì)折射率測量儀，該介質(zhì)折射率測量儀在科研工作過程中提供了一種便攜式測量工具，能夠?qū)ξ粗凵渎实木鶆蛲该鹘橘|(zhì)的折射率進(jìn)行快速準(zhǔn)確測量。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如需愛技術(shù)方案，基于泰曼格林測量系統(tǒng)的介質(zhì)折射率測量儀，其特征在于包括小型光學(xué)平臺及沿光路傳輸方向依次設(shè)置于小型光學(xué)平臺上的氦氖激光器、偏振片I、透鏡、反射鏡I、擴(kuò)束透鏡、準(zhǔn)直透鏡、偏振片II、分光棱鏡和CCD傳感器，分光棱鏡的相鄰側(cè)分別設(shè)有與分光棱鏡相對的反射鏡II和反射鏡III，反射鏡III與分光棱鏡之間設(shè)有待測透明介質(zhì)，CCD傳感器通過線路與計(jì)算機(jī)電性連接，用于將CCD傳感器采集的干涉信號傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像顯示。

優(yōu)選的，所述氦氖激光器通過激光器可調(diào)支架裝配于小型光學(xué)平臺上，所述透鏡通過透鏡可調(diào)支架裝配于小型光學(xué)平臺上，所述擴(kuò)束透鏡通過擴(kuò)束透鏡可調(diào)支架裝配于小型光學(xué)平臺上，所述準(zhǔn)直透鏡通過準(zhǔn)直透鏡可調(diào)支架裝配于小型光學(xué)平臺上，所述分光棱鏡通過分光棱鏡可調(diào)支架裝配于小型光學(xué)平臺上，所述CCD傳感器通過CCD傳感器可調(diào)支架裝配于小型光學(xué)平臺上，所述反射鏡II通過反射鏡II可調(diào)支架裝配于小型光學(xué)平臺上，所述反射鏡III通過反射鏡III可調(diào)支架裝配于小型光學(xué)平臺上，所述待測透明介質(zhì)通過待測透明介質(zhì)可調(diào)支架裝配于小型光學(xué)平臺上，所述氦氖激光器、擴(kuò)束透鏡、準(zhǔn)直透鏡及反射鏡I、反射鏡II和反射鏡III的中心光軸等高共線。

優(yōu)選的，所述小型光學(xué)平臺的四周均裝配有裝置外殼。

優(yōu)選的，所述氦氖激光器發(fā)出的光束經(jīng)過由兩個(gè)焦距適當(dāng)?shù)耐雇哥R組成的擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)，將光束進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)束后再進(jìn)行準(zhǔn)直形成一束較寬的平行光，平行光照射分光棱鏡分成兩束垂直傳播的相干光，這兩束傳播方向互相垂直的平面波分別經(jīng)兩個(gè)反射鏡反射之后，其中一束光經(jīng)過待測透明介質(zhì)，兩束光再次經(jīng)過分光棱鏡調(diào)制成方向相同的兩束相干光，在特定位置發(fā)生干涉現(xiàn)象，通過調(diào)節(jié)待測透明介質(zhì)與光線的夾角，即可計(jì)算出待測透明介質(zhì)的折射率。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、本發(fā)明光路結(jié)構(gòu)簡單，容易搭建與調(diào)節(jié)，方便進(jìn)行演示和講解；

2、本發(fā)明采用氦氖激光器且在小型光學(xué)平臺上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，整套設(shè)備輕巧易于攜帶、運(yùn)輸，可以在不同場合進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)；

3、本發(fā)明利用電荷耦合器件圖像傳感器CCD采集干涉信息，并利用觀測軟件對干澀圖樣進(jìn)行處理，使得干涉結(jié)果清晰，利于觀察，演示效果較好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是本發(fā)明的工作原理圖。