[其他]光導纖維應用演示儀

無效

• 申請號: 86204939
• 申請日: 1986-07-17
• 公開（公告）號: CN86204939U
• 公開（公告）日: 1987-08-12
• 發明（設計）人: 張耀明;沈福瑞;胡亞民
• 申請（專利權）人: 國家建筑材料工業局南京玻璃纖維研究設計院
• 主分類號: G09B23/06
• 分類號: G09B23/06
• 代理公司: 國家建材工業局技術開發服務中心專利代理處
• 代理人: 蔣家華

光導纖維應用演示儀，屬于物理學教學儀器。

光導纖維從研制到應用，已有30多年歷史，但至今未發現用光導纖維制作的教學儀器，因而使得一些學生缺乏對光導纖維應具有的一些物理概念和光、電、聲轉換方面的知識。

本實用新型的任務是提供一種結構緊湊、使用方便，安全可靠的光導纖維應用演示儀，使得廣大學生對光導纖維所具有的傳光、傳象特點及其有關的光、電、聲轉換方面的基本知識，通過演示實驗，能夠直接觀察到實驗結果。

光導纖維應用演示儀就是利用光導纖維制成的傳光束、傳象束作為傳光、傳象元件，并結合電子、光電效應等技術，把光信號、電信號及聲音信號由于光導纖維的聯結構成一個演示實驗儀器。

該演示儀的結構如圖1所示：????????由：光源（1）、縫隙（2）、發光孔（3）、轉動板（4）、光纖支架（5）、光導纖維（6）、揚聲器（7）、音樂集成塊（8）、進光孔（9）、光電管（10）、開關（11）、演示板（12）等組成。光導纖維傳光束、傳象束（6）放置在光導纖維支架（5）上，發光孔（3）直徑為2～10毫米，光電接收部份的進光孔（9）直徑為1～3毫米，光源（1）和轉動板（4）連成一體，可在0°～180°范圍內任意轉動，以調節光源的入射角度。傳光束是由長度為0.4米～1米的高透明度的玻璃光導纖維制成。傳象束是由若干根塑料光纖集束排列而成，塑料光纖傳象束的截面可以是100平方毫米～1000平方毫米，其截面形狀可以是圓形、橢圓形、三角形、方形、矩形或梅花形等任意形狀的截面。本演示儀還設計了一個簡易的光、電、聲轉換系統，見附圖2。（BG1和BG2均為晶體三極管，BG1起開關作用、BG2起功率放大作用、BG3為光電管。）用光導纖維（6）聯結而構成一個演示實驗儀器，從而把光信號的強弱變化可以直接反應到聲音信號的強弱變化上。本演示儀采用了直觀性強、又便于操作的演示板結構，在演示板（12）的正面用作傳光、傳象等演示實驗。背面分隔為上下兩格，各裝有可開啟和拆卸的活動門，上格作元器件的按裝，下格用作放置傳光束和傳象束等實驗用品。所有元器件在演示板的正面、背面均能直接觀察到，便于學生了解元器件實物名稱。該演示板把所有元器件都組合在一個長度為450毫米、寬度為300毫米、厚度為70毫米的木匣內，該演示儀為適應不同教學需要，可吊掛、平放或站立豎放。

該演示儀具有結構緊湊、使用方便、安全可靠、直觀、價廉的特點，特別便于廣大中小學生，使其對光導纖維傳光、傳象特點及其有關的光、電、聲轉換方面的物理概念，有一個比較清晰、直觀的了解。

本演示儀的實施例如下：

1.演示光導纖維彎曲傳光特性

本演示分二步進行，即首先進行不用光導纖維的傳光實驗，然后進行光導纖維傳光實驗并作對比。

①????接通外接電源（220V／6V），將光源（1）的發光孔（3）對準光電接收部份的進光孔（9），開啟開關（11），此時揚聲器（7）發出樂聲，將轉動板（4）轉動一個角度，揚聲器發出的樂聲逐漸變弱。

②????將光導纖維傳光束（6）的兩端分別聯結發光孔（3）和進光孔（9），重復上述步驟實驗，可知揚聲器（7）發出樂聲，不會有強弱變化。此實驗說明了光導纖維彎曲傳光特性。

2.演示光的全反射規則

將傳光束（6）的一端插入進光孔（9），另一端固定在光導纖維支架（5）的小孔內，將轉動板（4）轉動一個角度，此時，揚聲器（7）發出的樂聲逐漸由強變弱，直至十分輕微。此實驗說明了當射入光導纖維端面的光與光軸之間的夾角大于一定值時，光就不能在光導纖維內以全反射規則傳送。

3.演示光導纖維的傳象特性

將長為0.35米、截面為10毫米×10毫米的塑料光纖傳象束的一端放在光纖支架（5）內，并使其一端伸入發光孔（3）內，將透光的字母卡插入縫隙（2）內，開啟開關（11），此時在傳象束另一端可見到字母顯示情況。此實驗反映了光導纖維的傳象特性。