專利名稱:一種光強(qiáng)分布測量儀的制作方法
光強(qiáng)分布測量儀涉及一種物理光學(xué)光強(qiáng)分布的測量技術(shù)。
已有的光強(qiáng)分布測量儀，有利用光電池及光具座逐點(diǎn)移動(dòng)測量的簡單儀器，亦有電機(jī)帶動(dòng)光電探測器作往復(fù)掃描來測量光強(qiáng)分布，其精度低，掃描速度慢，不能實(shí)時(shí)顯示光強(qiáng)波形；還有一種光強(qiáng)分布儀由微機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)掃描，亦有掃描速度慢，也不能實(shí)時(shí)顯示光強(qiáng)分布圖，實(shí)驗(yàn)測量的時(shí)間長，且價(jià)格太貴。
本實(shí)用新型的目的是為了制作一種結(jié)構(gòu)簡單，掃描快速，可實(shí)時(shí)顯示光強(qiáng)波形的儀器，且價(jià)格便宜，操作方便。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是利用光纖作為導(dǎo)光信號通道，將通常線分布的光強(qiáng)信號轉(zhuǎn)化為圓分布信號，則對光強(qiáng)的線往復(fù)掃描變成圓掃描，具體結(jié)構(gòu)如下述一束光纖的一端密集排列成端面平齊的光纖線排，另一端排列成端面平齊的圓圈，且每根光纖在線排的位置與在圓圈的位置依序?qū)?yīng)，與圓圈面平行且同軸位置，且在其后裝有光電接收器，光電接收器可以是光電池或光電管，光電接收器與光纖圓圈面之間平行且同軸裝有遮光板，遮光板面積大于光纖圓圈，板上對應(yīng)光纖園圈徑位置開有孔隙，電機(jī)軸亦與光纖圓圈同軸線，遮光板固定在電機(jī)軸上，光電接收器引線引入光電信號放大器。
可以將數(shù)根光纖制成一個(gè)同步掃描裝置，將其一端固定近機(jī)殼內(nèi)一光源，另一端固定在光纖園圈上。
光纖線排可以用多層光纖密排排列成矩形，層數(shù)可以在1～10層，線排可以膠合成一整體，光纖線排的長度可取40～200mm。還可將線排固定在齒條上，齒條可在固定在機(jī)殼的導(dǎo)軌上滑動(dòng)，機(jī)殼上還裝有軸上套齒輪的電機(jī)，齒數(shù)與齒條咬合，使光纖線排可以在垂直方向掃描。
以下結(jié)合附圖和通過實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖1是儀器結(jié)構(gòu)示意圖外面框可以是機(jī)殼，〔1〕為光纖部分，光纖可以是塑料或玻璃光纖，將線光強(qiáng)轉(zhuǎn)化為園光強(qiáng)分布?！?〕為掃描探測部分，〔4〕為觸發(fā)部分，〔3〕為光電信號放大部分及波形顯示示意圖。〔5〕為光纖線排平面，〔8〕為光纖線排的膠合整體，光纖〔7〕連向圓圈面〔6〕，〔9〕為圓筒，可以用塑料、木材、硬紙等制成，光纖在靠圓圈一端可以膠合在圓筒上，〔10〕為帶孔隙〔13〕的遮光板，可用鐵片或銅片制成，螺栓連接或膠合在電機(jī)軸上，孔隙〔13〕直徑可取0.3～1.2mm，線排〔8〕可固定在儀器機(jī)殼一窗口上或齒條上，光纖圓圈亦固定在殼內(nèi)，光電探測器〔11〕可用開孔的光電池，光電池面積略大于光纖圓圈，光電池與光纖圓圈平行亦固定在機(jī)殼上，電機(jī)〔12〕軸固定遮光板，使遮光板平面、光纖圓線面及光電池平面之間平行且同軸，相距在5mm左右。光電池引線接光電信號放大電路〔A〕，經(jīng)〔A〕后接示波器〔Y〕軸?！?5〕為一端固定在圓線面的同步觸發(fā)光纖束，可以用2～4根光纖，另一端靠近一個(gè)光源〔14〕，由電源和可變電阻〔16〕提供電源，光源可以是發(fā)光二極管或指示燈。
電機(jī)〔12〕選用錄音機(jī)電機(jī)，轉(zhuǎn)速取2500～8000轉(zhuǎn)／分，3000轉(zhuǎn)／分較佳。帶動(dòng)光纖線排垂直掃描的電機(jī)裝上機(jī)殼窗口附近，光電探測器還可以用光電倍增管或光電池，其型號可以是CR101或GB203等，電機(jī)還可以裝在圓筒〔9〕內(nèi)，這樣光電探測器亦可使用光電倍增管。機(jī)殼面板開有窗口露出光纖線排，還可配有各種開關(guān)如電源、指示燈顯示等。光纖線排的光纖層數(shù)可以用一層，亦可以用8、9層光纖，層次多時(shí)在排列過程中要復(fù)雜些。
該儀器的使用方式如下述例如測量光的單縫或多縫衍射光強(qiáng)分布，將光纖線排對準(zhǔn)待測位置，經(jīng)光電信號放大電路信號及同步觸發(fā)信號輸入示波器，接觸電源使電機(jī)〔12〕開始轉(zhuǎn)動(dòng)掃描，孔隙〔13〕將光信號分布投入光電池檢測，光電池輸出的信號是隨時(shí)間變化的強(qiáng)度信號曲線，經(jīng)放大后輸入示波器 輸，可見光強(qiáng)分布圖形，如圖所示。如果示波器有一定分辨精度，即可定量測量和研究光強(qiáng)分布，可測量各種光強(qiáng)分布的幾何量和物理量。
顯然，利用本實(shí)用新型儀器可以使實(shí)驗(yàn)者將精力集中于物理現(xiàn)象的研究，而不是調(diào)節(jié)儀器，且實(shí)驗(yàn)速度快，效率高，精度也高，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富、直觀，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，可靠性強(qiáng)。可以測量各種原因產(chǎn)生的一維乃至二維光強(qiáng)分布，亦可供物理演示使用，特別是經(jīng)精確定標(biāo)后可成為科研型儀器。
權(quán)利要求
1.一種光強(qiáng)分布測量儀，由光電信號放大電路[A]、電機(jī)[12]外殼等組成，其特征是一束光纖的一端密集排列成端面平齊的光纖線排，另一端排列成端面平齊的圓圈[6]，且每根光纖在線排的位置與在圓圈的位置依對應(yīng)順序排列，與圓圈面平行且同軸位置且在其后裝有光電接收器[1]，光電接收器可以是光電池或光電管，光電接收器與光纖圓圈面之間平行且同軸裝有遮光板[10]，遮光板面積大于光纖圓圈，板上對應(yīng)光纖圓圈徑位置開有孔隙[13]，電機(jī)[12]軸亦與光纖圓圈同軸線，遮光板固定在電機(jī)軸上，光電接收器引線引入光電信號放大器。
2.依權(quán)利要求
1之儀器，其特征是用數(shù)根光纖一端固定近一機(jī)殼內(nèi)光源，另一端固定在光纖圓圈上。
3.依權(quán)利要求
1或2的儀器，其特征是光纖線排可以多層光纖膠合成一整體〔5〕，層數(shù)可以取1～10層。
4.依權(quán)利要求
1或2的儀器，其特征是光纖線排可整體固定在一齒條上，齒條可固定在機(jī)殼的導(dǎo)軌上滑動(dòng)，機(jī)殼上還裝有軸上套有齒輪的電機(jī)，齒輪與齒條咬合。
5.依據(jù)權(quán)利要求
1或2的儀器，其特征是光纖圓圈可繞在一圓筒〔9〕上。
6.依權(quán)利要求
1或5的儀器，其特征是電機(jī)〔12〕可裝于圓筒內(nèi)或者裝在中間開孔的光電池后。
7.依權(quán)利要求
1或2的儀器，其特征是光纖線排的長度可取40～200mm。
8.依權(quán)利要求
6的儀器，其特征是光纖線排的長度可取40～200mm。
9.依權(quán)利要求
1或2的儀器，遮光板可以用鐵片或銅片制作，孔隙徑度0.3～1.2mm。
專利摘要
光強(qiáng)分布測量儀涉及一種光強(qiáng)分布測量儀器。本實(shí)用新型利用導(dǎo)光纖維將線分布的光強(qiáng)轉(zhuǎn)化為圓分布的光強(qiáng)，用帶孔隙的遮光板快速轉(zhuǎn)動(dòng)掃描由光電接收管放大所接收光信號，可以實(shí)時(shí)在示波器上顯示光強(qiáng)波形。實(shí)驗(yàn)快速、穩(wěn)定、方便，可望廣泛用于實(shí)驗(yàn)和教學(xué)。具有結(jié)構(gòu)簡單、新穎，價(jià)格便宜，提供了一種能實(shí)時(shí)測量光強(qiáng)分布的儀器。
文檔編號G01J1/00GK87200460SQ87200460
公開日1987年10月21日 申請日期1987年1月15日
發(fā)明者彭志平 申請人:南京大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan