深圳大学光学实验主要仪器光路调整与技巧

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深圳大学--光学实验主要仪器、光路调治与技巧

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深圳大学实验报告

课程称呼:工程光学〔１〕

实验称呼:实验一光学实验主要仪器、光路调治与技巧

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：2015年

实验报告提交时间：

教务处制

一、实验目标与要求：

掌握光学专业基本元件的功能;

掌握基本光路调试技术,主要包括共轴调治和调平行光

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〕氦氖激光器

2〕激光夹持器

3〕显微物镜

4〕物镜接圈

5〕张口透镜/反射镜支架〔Φ20.0〕

6〕一维调治滑块

7〕K9平凸透镜〔Φ40.0,f150.0〕

8〕燕尾式平移台

9〕分化板

10〕透镜/反射镜支架〔Φ40.0〕

11〕干板架

12〕毛玻璃

13〕平行平晶

14〕导轨，滑块，支杆，调治支座，磁

力表座等

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治是实验中必不可以少的一个重要环节，它

关系到成像质量的利害、可否获取预期的光学现象和满意的测量结果。可以说调治好光路是进行光学研究和光学实验应具备的技术。下面介绍光路的基本调治形式。

3．２.1共轴调治

光学实验中经常要遇到用一个或多个透镜同时成像,为了获取较好的像,必定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周围。其余，为了最大极限的利用激光扩束后的面光源，所有透镜的主轴都需要约略经过光斑中心,才能获取清楚的像。

共轴调治使物、察看屏的中心处在透镜光轴上,并使各光学元件共轴,达到共轴能保证近轴光辉的条件成立。共轴调治正常分为两步骤进行：

１〕第一步粗调,即用眼睛察看,使物、察看屏与透镜中心约略在一条直线上。

粗调的形式以下:经过前后搬动白屏的形式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，调治它们的取向和上下左右地址,凭眼睛察看，再让光斑、物、镜的几何中心处在一条直线上，这样便使透镜镜的主光轴与平台面平行且共轴,光斑也最大极限获取利用。

2〕第二步细调，即搬动透镜，当两次成像中心重合即达到共轴，若不重合，

须视情况针对性地调治各光学元件，直至两次成像的中心重合。若是系统有两个

以上的透镜,先加入一个透镜调治共轴,今后再依次加入透镜,使每次所加透镜都与

原系统共轴。

反射镜共轴的调治形式近似。

平行光束的获取与检测

在光学实验中,经常要用到准直性优秀的平行光束。这可以在扩束镜和针孔滤

波器此后加入准直透镜来获取。准直透镜的前中心应于扩束镜的后中心重合,并且

两者的光轴也应一致。准直透镜凡是使用口径较大、焦距较长的双胶合透镜，这

样可以获取截面较大的光束,以便办理较大一些的图像。在要求不太高的实验中，

也可使用单片的正透镜看作准直透镜。平行光束的调治步骤以下：

１〕调治扩束镜和准直镜共轴，如图１－2所示。

激光图１-2共轴调治表示图

2〕粗调－自准直法。沿光束流传目标,前后轴向搬动准直透镜，直到从自准

直反射镜反射回来的自准直像落在针孔表面,并于针孔重合。或许在准直镜后放一

察看屏，如图1－３所示，前后搬动,察看准直后光斑的变化，若在一个较大限制

内光斑直径几乎无变化，可视为准直成功,完成粗调。在调治中要注意光斑变化和

准直镜搬动目标的关系，进而很快达到粗调的收效。

察看

激光

图1-3平行光路粗调表示图

３〕细调-剪切干涉法。如有条件,可以采用平晶进行细调。在准直镜后,倾斜

放置一平行平晶，察看平晶两表面反射光束重叠部分产生的剪切干涉条纹，如图

1－４所示，沿光轴前后微搬动准直透镜,使条纹渐渐由密变疏，直到条纹最宽或

成平匀光，如图１-５所示，这时准直镜处于最正确地址，出射光为平行光。剪切干

涉法只能用于有关光束的调治，非有关照明时,可用自准直法调治。

图1－4细调产生干涉条纹图察看准直观察图１-5平行光的检测表示图平屏〔条

四、实验内容与步骤:

(1)参照图１-６,沿导轨装妥各器件(先不安装扩束显微物镜和准直平凸透镜部分),并调至共轴。

2)开始将分划板中心通孔高度定为光轴高度,将分划板移至贴近激光器的地址，调治激光器高度,使激光束经过分划板中心圆孔。再将分划板移至较远处,调治激光夹持

器，使激光束再次经过分划板中心圆孔〔近端调上下,远端调俯仰)。重复二三次上下和俯仰调治，使激光束在合适的高度保证基本水平。

〔3〕在系统中加入扩束物镜和准直透镜，合适调治激光束和扩束镜,准直透镜共轴，且准直透镜在扩束镜的前焦面上。前后搬动分划板,察看分划板上的圆斑大小可否变化。若变化,则前后搬动准直透镜，直到前后搬动分划板,板上的圆斑大小不发生变化,完成平行光粗调。

(4)将分划板代替为平行平晶，将毛玻璃放在在平行平晶反射光路上，前后搬动准直透

镜，使得毛玻璃上可以察看到干涉条纹。

(５)细微调治平移台丝杆,察看干涉条纹变化,使得条纹数渐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有关数据,图表绘制要规范。

六、实验数据剖析及思虑题：

要求:对实验数据进行剖析，回复实验讲义或实验现场遇到的思虑题。

七、实验结论：

要