一种基于法拉第效应的光强稳定调节系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于法拉第效应的光强稳定调节系统，包括壳体，壳体内设有第一方解石、磁致旋光器、第二方解石、分光镜、光电检测传感器、单片机和稳流电源；本实用新型专利技术利用法拉第效应的旋光特性，结合对激光偏振角的检测与分析，实现了接收端光强的实时动态调节。本实用新型专利技术直接稳定接收端光强，同时解决光源和传播路径对激光光强的影响。此外，本实用新型专利技术在调节和稳定光强方面具有响应速度快，光损耗低等特点；同时具有造价低、可小型化的优点，具有广泛的应用前景。具有广泛的应用前景。具有广泛的应用前景。

A stable light intensity regulation system based on Faraday effect

【技术实现步骤摘要】
一种基于法拉第效应的光强稳定调节系统


[0001]本技术涉及一种稳定激光光强的系统，特别涉及一种基于法拉第效应的光强稳定调节系统。

技术介绍

[0002]随着激光技术的日益成熟，各类激光器件也深入当今社会的各个领域，在诸多应用领域中，接收端激光光强的不稳定性往往带来诸多不便和干扰，使仪器设备无法正常运行或者误判，甚至引发一些重大故障，因此，一个高效的自动化光强稳定系统就显得尤为重要。接收端光强的波动主要来源于光源的不稳定性和传播路径中的环境干扰等因素，为了稳定光强，目前常见的手段主要是通过改善激光光源的运行状态和消除传播路径中的环境干扰，但是这两种方法所采用的设备结构复杂，操作及应用具有一定的弊端和局限性。也有通过如液晶控制等方法在光强接收端进行光强的稳定调节，但是该装置不仅调节速度慢而且其本身就会对原始光强造成一定的折损。综上所述，寻求一种能够在接收端实现迅速、准确以及低损耗的光强调节系统就显得尤为迫切。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本技术提供一种基于法拉第效应的光强稳定调节系统，包括壳体，壳体内设有第一方解石、磁致旋光器、第二方解石、分光镜、光电检测传感器、单片机和稳流电源；壳体的两端相对设置有入射孔和出射孔，第一方解石、磁致旋光器、第二方解石、分光镜依次设在入射孔和出射孔之间的光路上；
[0004]所述的磁致旋光器外部为电磁线圈，中心设有通光孔，通光孔内设有重火石晶体，重火石晶体设在通光孔的下半部；
[0005]第一方解石与第二方解石对称设置在磁致旋光器的两端，第一方解石与第二方解石的光轴与激光入射方向的夹角之和为180
°
；
[0006]分光镜倾斜设置，经过分光镜的出射光射向壳体的出光孔，经过分光镜的反射光射向位于壳体一侧的光电检测传感器；光电检测传感器通过线路与单片机相连，单片机通过放大电路与磁致旋光器的电磁线圈相连；所述的放大电路包括TI0821D芯片、共射放大电路、功率放大电路，TI0821D芯片、共射放大电路、功率放大电路顺次相连，稳流电源分别通过线路与单片机和磁致旋光器的电磁线圈相连，提供电能。
[0007]壳体上还设有键盘和显示屏，键盘和显示屏分别通过线路与单片机相连。
[0008]壳体的一端设有端盖，端盖与壳体枢接。
[0009]本技术的工作原理：
[0010]激光从入射孔入射，经过第一方解石分为o光(寻常光)与e光(非常光)两个方向的光，o光沿激光方向传播射入磁致旋光器的通光孔上半部，沿原路线离开磁致旋光器的通光孔，射向第二方解石；e光产生一定偏角后射入磁致旋光器通光孔下半部的重火石晶体；e光经过重火石晶体发生偏振，射向第二方解石，经过第二方解石与未经过重火石晶体的o光会
合，形成一束部分偏振光，射向分光镜；分光镜将其分离为探测光和输出光，输出光透过分光镜射向壳体的出光孔，探测光经分光镜折射射向光电检测传感器；
[0011]磁致旋光器中电磁线圈产生磁场，使经过重火石晶体的e光产生法拉第磁致旋光现象，进而改变激光的光强。
[0012]光电检测传感器测得探测光光强，根据分光镜的透射率(输出光)和反射率(探测光)比即可得出输出光的光强，即实际光强，显示在显示屏上；根据显示屏上的实际光强值调整通过电磁线圈的电流，进而改变电磁线圈的磁场，改变经过重火石晶体的e光的偏振角度，实现对激光光强的调节，直至实际光强达到所需的光强值。
[0013]本技术的有益效果：
[0014]本技术与传统的改善光源稳定性和消除环境干扰不同，利用法拉第效应的旋光特性，结合对激光偏振角的检测与分析，实现了接收端光强的实时动态调节，本技术直接稳定接收端光强，同时解决光源和传播路径对激光光强的影响。此外，本技术在调节和稳定光强方面具有响应速度快，光损耗低等特点；同时具有造价低、可小型化的优点，不仅可以应用于生产研究等仪器设备上的光强稳定，也可以应用于日常生活中的一些需要较高光强稳定性的设备中，具有广泛的应用前景。
附图说明
[0015]图1为本技术装置的内部结构示意图；
[0016]图2为本技术装置的外部结构示意图；
[0017]图3为本技术装置的局部结构示意图；
[0018]图4为本技术装置的电路结构示意图；
[0019]图5为本技术装置的光路示意图；
[0020]1、壳体2、第一方解石3、磁致旋光器4、第二方解石5、分光镜6、光电检测传感器7、单片机8、稳流电源9、入射孔10、出射孔11、电磁线圈12、通光孔13、重火石晶体14、键盘15、显示屏16、端盖17、放大电路。
具体实施方式
[0021]请参阅图1
‑
5所示：
[0022]本技术提供一种基于法拉第效应的光强稳定调节系统，包括壳体1，壳体1内设有第一方解石2、磁致旋光器3、第二方解石4、分光镜5、光电检测传感器6、单片机7和稳流电源8；壳体1的两端相对设置有入射孔9和出射孔10，第一方解石2、磁致旋光器3、第二方解石4、分光镜5依次设在入射孔9和出射孔10之间的光路上；
[0023]所述的磁致旋光器3外部为电磁线圈11，中心设有通光孔12，通光孔12内设有重火石晶体13，所述的通光孔12为圆柱形，所述的重火石晶体13为半圆柱体形，重火石晶体13设在通光孔12的下半部；重火石晶体13通过位置摆放，使其位于e光前进路线上，并且不位于o光前进路线上；电磁线圈11可以产生磁场，使入射的e光的偏折方向改变，可以由法拉第磁致旋光公式θ＝vBL求得。
[0024]第一方解石2与第二方解石4对称设置在磁致旋光器3的两端，第一方解石2与第二方解石4的光轴与激光入射方向的夹角之和为180
°
；
[0025]利用第一方解石2与第二方解石4可以使得入射光中的o光被完整的保留，而磁致旋光器3对e光的旋转可以实现对激光光强的调节，增加了激光的利用率。
[0026]分光镜5倾斜设置，经过分光镜5的出射光射向壳体1的出光孔，经过分光镜5的反射光射向位于壳体1一侧的光电检测传感器6；光电检测传感器6通过线路与单片机7相连，将采集到的数据发送给单片机7处理；单片机7通过放大电路17与磁致旋光器3的电磁线圈11相连；所述的放大电路17包括TI0821D芯片、共射放大电路、功率放大电路，TI0821D芯片、共射放大电路、功率放大电路顺次相连；单片机7与TI0821D芯片相连，功率放大电路与磁致旋光器3的电磁线圈11相连，稳流电源8分别通过线路与单片机7和磁致旋光器3的电磁线圈11相连，提供电能。
[0027]壳体1上还设有键盘14和显示屏15，键盘14和显示屏15分别通过线路与单片机7相连，通过键盘14调节输入电磁线圈11的电流大小，显示屏15用于显示数据信息和实现人机交互功能。
[0028]壳体1的一端设有端盖16，端盖16与壳体1枢接，端盖16可以开合，方便更换电源。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于法拉第效应的光强稳定调节系统，其特征在于：包括壳体，壳体内设有第一方解石、磁致旋光器、第二方解石、分光镜、光电检测传感器、单片机和稳流电源；壳体的两端相对设置有入射孔和出射孔，第一方解石、磁致旋光器、第二方解石、分光镜依次设在入射孔和出射孔之间的光路上；所述的磁致旋光器外部为电磁线圈，中心设有通光孔，通光孔内设有重火石晶体，重火石晶体设在通光孔的下半部；第一方解石与第二方解石对称设置在磁致旋光器的两端，第一方解石与第二方解石的光轴与激光入射方向的夹角之和为180
°
；分光镜倾斜设置，经过分光镜的出射光射向壳体的出光孔，经过分光镜的反射光射向位于壳体一侧的光电检测传感器；光电检测传感器通过线路与单片机相连，单片机通过放大电路与磁致旋光器的电磁线圈相连；稳流电源分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：王潇潇，顾浩然，包润蛟，邵文博，尹星宇，王安琪，何施汛，唐笑年，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：