一种驻波腔实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术一种驻波腔实验装置，包括底板，在底板左上端从上往下依次设有光纤耦合头和第一45度平面镜，在第一45度平面镜的右侧依次设有第一挡光器、第二挡光器、第三挡光器、功率计探头与第二45度平面镜；在第二45度平面镜的下方依次设有半波片、偏振分光棱镜和第三45度平面镜；在偏振分光棱镜的左侧设有光收集器，在偏振分光棱镜的右侧设有第二光电探测器，在第三45度平面镜的左侧依次设有第一光阑与第四45度平面镜；在第四45度平面镜的下方设有第五45度平面镜，在第五45度平面镜的右侧设有凸透镜，在凸透镜的底部安装有第一一维平移台，在凸透镜的右侧依次设有第二光阑、第一平凹腔镜、第二平凹腔镜、分束镜与光屏。分束镜与光屏。分束镜与光屏。

【技术实现步骤摘要】
一种驻波腔实验装置


[0001]本技术属于现代光学实验教学领域，具体是一种驻波腔实验装置。

技术介绍

[0002]光学谐振腔是指光在其中经循环传播而共振增强，从而提供光能反馈的空腔。按照光在腔内的传播方式分为两种：(1)驻波腔，即光在腔内往复传播形成驻波而共振增强；(2)行波腔，即光在腔内单向传播共振增强。光学谐振腔的作用主要包括：(1)提供光反馈能量；(2)选模，即压窄光的频率线宽，确定特定光波的频率和横场分布及传播方向。无论是驻波腔还是行波腔，腔内都存在特定的共振频率和方向，称其为腔的本征模，按共振频率区分的称为纵模，按传播方向及光强分布区分的称横模。驻波腔主要由两个凹面球面反射镜组成，两球面反射镜的曲率半径和间距(腔长)决定了谐振腔对本征模的限制情况。如果两个凹面球面镜的焦点重合，则称为共焦腔。如果两球面凹面镜的球心重合，称为共心腔。如果两块凹面球面反射镜的曲率半径相同，则称为对称驻波腔。
[0003]作为光学谐振腔的一种，驻波腔已广泛应用于现代光学的诸多领域。在激光光学中应用于激光器的设计、激光稳频和选模，在量子通讯中应用于激光倍频、参量下转换等非经典光场的制备，在腔量子电动力学中应用于光与物质的强耦合作用，等等。驻波腔的调节涉及几何光学和波动光学中的物理原理，如光在传播过程中的发散、模式匹配、光的干涉等，是一个综合程度高、动手能力强、具有很强的应用和拓展性的装置，因此掌握其工作原理非常重要。而目前还没有一套针对大学本科生和相关技术人员开展系统学习和训练的驻波腔实验装置，现有的大多数涉及驻波腔的仪器如激光器、模清洁器等为封闭式设计，主要服务于科研院所或工厂企业。仪器本身在教学中无法实现拆分讲解和灵活操作，不利于本科生对其原理的理解和掌握，且仪器本身集成度高、成本昂贵，很难用于本科实践教学。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种驻波腔实验装置。该装置的主要光路部分进行了开放式模块化设计，使用者可以利用该装置完成驻波腔调节测试的全部过程，包括入射光束腰斑的测量，模式匹配，驻波腔腔透射谱的调节和观测等内容。更重要的是，本装置的驻波腔腔长可以从共焦腔连续变化到共心腔，使用者可以对不同腔长进行模式匹配及观察腔共振透射峰的变化，从而进一步加深对驻波腔工作原理的理解和掌握。
[0005]为实现上述目的，本技术所采取的技术方案是：
[0006]一种驻波腔实验装置，包括底板，在底板左上端从上往下依次设有光纤耦合头和第一45度平面镜，在第一45度平面镜的右侧依次设有第一挡光器、第二挡光器、第三挡光器、功率计探头与第二45度平面镜；在第二45度平面镜的下方依次设有半波片、偏振分光棱镜和第三45度平面镜；在偏振分光棱镜的左侧设有光收集器，在偏振分光棱镜的右侧设有第二光电探测器，在第三45度平面镜的左侧依次设有第一光阑与第四45度平面镜；在第四45度平面镜的下方设有第五45度平面镜，在第五45度平面镜的右侧设有凸透镜，在凸透镜
的底部安装有第一一维平移台，在凸透镜的右侧依次设有第二光阑、第一平凹腔镜、第二平凹腔镜、分束镜与光屏；在第一平凹腔镜的底部安装有第二一维平移台；在第二平凹腔镜上安装有压电陶瓷，并且第二一维平移台和第二平凹腔镜固定在驻波腔底座上，在驻波腔底座的上表面贴有刻度尺，在光屏的左上方安装有CCD摄像头，在分束镜的上方设有第一光电探测器；在底板上面罩有外壳，在外壳的右侧面依次安装有压电陶瓷供电接口、图像输出接口、透射信号输出接口、反射信号输出接口与功率输出接口，在外壳内，所述压电陶瓷通过导线与压电陶瓷供电接口连接，CCD摄像头通过导线与图像输出接口连接，第一光电探测器通过导线与透射信号输出接口连接，第二光电探测器通过导线与反射信号输出接口连接，功率计探头通过导线与功率输出接口连接，在外壳的顶部设有顶盖。
[0007]优选地，所述外壳35为铝制平板。
[0008]优选地，所述顶盖36为透明有机玻璃板。
[0009]优选地，所述底板为长方形铝板。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0011]1、实验装置结构布局合理、简单，操作难易适中；
[0012]2、由于光路操作部分采用开放式布局设计，涵盖了驻波腔调节的所有环节，可视性高，极大地增强了使用者的实践动手能力；
[0013]3、使用者利用该实用型实验装置，在不同腔长条件下，通过调节光学器件使驻波腔至最佳工作状态，可加深对驻波腔工作原理及相关实验参量的理解；
[0014]4、该实用型装置还可拓宽到基于谐振腔产生高阶激光模式的实验研究中。
附图说明
[0015]图1是本技术驻波腔实验装置的内部结构示意图；
[0016]图2是本技术驻波腔实验装置的外部结构示意图；
[0017]图中：1
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底板，2
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光纤耦合头，3
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第一45度平面反射镜，4
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第一刀片挡光器，5
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第二刀片挡光器，6
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第三刀片挡光器，7
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功率计探头，8
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第二45度平面反射镜，9
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半波片，10
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偏振分光棱镜，11
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光收集器，12
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第三45度平面反射镜，13
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第一光阑，14
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第四45度平面镜14，15
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第五45度平面反射镜，16
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凸透镜，17
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第一一维平移台，18
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第二光阑，19
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驻波腔底座，20
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刻度尺，21
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第一平凹腔镜，22
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第二一维平移台，23
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第二平凹腔镜，24
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压电陶瓷，25
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分束镜，26
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光屏，27
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CCD摄像头，28
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第一光电探测器，29
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第二光电探测器，30
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压电陶瓷供电接口，31
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图像传输接口，32
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第一光电探测器信号输出接口，33
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第二光电探测器信号输出接口，34
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功率输出接口，35
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外壳，36
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顶盖。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对技术作进行进一步说明。
[0019]如图1、图2所示，本实施例所述的一种驻波腔实验装置，包括长方形铝板底板1，在底板1左上端从上往下依次设有光纤耦合头2和第一45度平面镜3，在第一45度平面镜3的右侧依次设有第一挡光器4、第二挡光器5、第三挡光器6、功率探头7与第二45度平面镜8；在第二45度平面镜8的下方依次设有半波片9、偏振分光棱镜10和第三45度平面镜1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驻波腔实验装置，其特征是，包括底板(1)，在底板(1)左上端从上往下依次设有光纤耦合头(2)和第一45度平面镜(3)，在第一45度平面镜(3)的右侧依次设有第一挡光器(4)、第二挡光器(5)、第三挡光器(6)、功率探头(7)与第二45度平面镜(8)；在第二45度平面镜(8)的下方依次设有半波片(9)、偏振分光棱镜(10)和第三45度平面镜(12)；在偏振分光棱镜(10)的左侧设有光收集器(11)，在偏振分光棱镜(10)的右侧设有第二光电探测器(29)，在第三45度平面镜(12)的左侧依次设有第一光阑(13)与第四45度平面镜(14)；在第四45度平面镜(14)的下方设有第五45度平面镜(15)，在第五45度平面镜(15)的右侧设有凸透镜(16)，在凸透镜(16)的底部安装有第一一维平移台(17)，在凸透镜(16)的右侧依次设有第二光阑(18)、第一平凹腔镜(21)、第二平凹腔镜(23)、分束镜(25)与光屏(26)；在第一平凹腔镜(21)的底部安装有第二一维平移台(22)；在第二平凹腔镜(23)上安装有压电陶瓷(24)，并且第二一维平移台(22)和第二平凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海涛，李林帆，牛宇钒，王菁，李雨阳，周宇奇，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：新型
国别省市：