深圳大学光学试验主要仪器、光路调整与技巧

1、深圳大学实验报告课程名称： 工程光学1实验名称：实验一光学实验主要仪器、光路调整与技巧学院：光电工程学院专业;指导教师:报告人;学号:组别：实验时间：2021年实验报告提交时间：教务处制一、实验目的与要求：掌握光学专业根本元件的功能；掌握根本光路调试技术,主要包括共轴调节和调平行光二、实验器材：光学实验仪器主要包括：光源,光学元件,接收器等.1氮式激光器8燕尾式平移台2激光夹持器9分化板3显微物镜10透镜/反射镜支架 40.04物镜接圈11干板架5开口透镜/反射镜支架20.0 12毛玻璃6） 一维调节滑块13平行平晶7） K9平凸透镜40.0, f150.014导轨,滑块,支杆,调节支座,磁力

2、表座等三、实验原理:光路调试技术在光学实验中,光学元件同轴等高的调节是实验中必不可少的一个重要环节, 它 关系到成像质量的好坏、能否得到预期的光学现象和满意的测量结果.可以说调整好 光路是进行光学研究和光学实验应具备的技能.下面介绍光路的根本调整方法.3.2.1 共轴调节光学实验中经常要遇到用一个或多个透镜同时成像,为了获得较好的像,必须使各个透镜的主光轴重合即共轴,并使物体位于透镜的主光轴附近.另外,为了最 大限度的利用激光扩束后的面光源,所有透镜的主轴都需要大致通过光斑中央,才能 获得清楚的像.共轴调节使物、观察屏的中央处在透镜光轴上,并使各光学元件共轴,到达共轴 能保证近轴光线的条件成立

3、.共轴调节一般分为两步骤进行：1第一步粗调,即用眼睛观察,使物、观察屏与透镜中央大致在一条直线上. 粗调的方法如下：通过前后移动白屏的方法先使激光光束与台面平行,再将透明物、 扩束镜、双凸透镜依次摆好,调节它们的取向和上下左右位置,凭眼睛观察,再让光 斑、物、镜的几何中央处在一条直线上,这样便使透镜镜的主光轴与平台面平行且共 轴,光斑也最大限度得到利用.2第二步细调,即移动透镜,当两次成像中央重合即到达共轴,假设不重合,须 视情况针对性地调节各光学元件, 直至两次成像的中央重合.如果系统有两个以上的 透镜,先参加一个透镜调节共轴,然后再依次参加透镜,使每次所加透镜都与原系统 共轴.反射镜共轴的

4、调节方法类似.3.2.2 平行光束的获得与检测在光学实验中,经常要用到准直性良好的平行光束. 这可以在扩束镜和针孔滤波 器之后参加准直透镜来获得.准直透镜的前焦点应于扩束镜的后焦点重合, 并且二者 的光轴也应一致.准直透镜通常使用口径较大、焦距较长的双胶合透镜,这样可以获 得截面较大的光束,以便处理较大一些的图像.在要求不太高的实验中,也可使用单 片的正透镜作为准直透镜.平行光束的调整步骤如下：1调整扩束镜和准直镜共轴,如图1-2所示.2粗调-自准直法.沿光束传播方向,前后轴向移动准直透镜,直到从自准直反射镜反射回来的自准直像落在针孔外表, 并于针孔重合.或者在准直镜后放一观察 屏,如图1-3

5、所示,前后移动,观察准直后光斑的变化,假设在一个较大范围内光斑 直径几乎无变化,可视为准直成功,完成粗调.在调节中要注意光斑变化和准直镜移 动方向的关系,从而很快到达粗调的效果.3细调-剪切干预法.如有条件,可以选用平品进行细调.在准直镜后,倾斜放置一平行平晶,观察平晶两外表反射光束重叠局部产生的剪切干预条纹,如图1-4所示,沿光轴前后微移动准直透镜,使条纹渐渐由密变疏,直到条纹最宽或成均匀光, 如图1-5所示,这时准直镜处于最正确位置,出射光为平行光.剪切干预法只能用于相 干光束的调整,非相干照明时,可用自准直法调整.图1-5平行光的检测示意图四、实验内容与步骤：(1)参照图1-6,沿导轨装

6、妥各器件(先不安装扩束显微物镜和准直平凸透镜局部) 并调至共轴.图1-6激光平行光路调试装配示意图(2)首先将分划板中央通孔高度定为光轴高度,将分划板移至贴近激光器的位置, 调节激光器高度,使激光束通过分划板中央圆孔.再将分划板移至较远处,调节激光 夹持器,使激光束再次通过分划板中央圆孔(近端调上下,远端调俯仰) .重复 次上下和俯仰调节,使激光束在适宜的高度保证根本水平.(3)在系统中参加扩束物镜和准直透镜,适当调节激光束和扩束镜,准直透镜共轴, 且准直透镜在扩束镜的前焦面上.前后移动分划板,观测分划板上的圆斑大小是否变 化.假设变化,那么前后移动准直透镜,直到前后移动分划板,板上的圆斑大小不发生变 化,完成平行光粗调.(4)将分划板替换为平行平品,将毛玻璃放在在平行平晶反射光路上,前后移动准 直透镜,使得毛玻璃上可以观察到干预条纹.(5)细微调节平移台丝杆,观察干预条纹变化,使得条纹数逐渐减少到一条或半条 条纹,完成细调.五、实验数据记录：要求：如实记录实验过程和现象以及相关数据,图表绘制要标准.六、实验数据分析及思考题：要求：对实验数据进行分析,答复实验讲义或实验现场遇到的思考题.七、实验结论：要求：简要总结实