[实用新型]一种激光测距综合实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电子通讯技术领域的实验仪器，具体涉及一种激光测距综合实验仪。 

背景技术

激光测距是当前工程建设领域一项重要的技术之一，在建筑施工、交通事故处理等方面有重要的应用。 

激光测距与光速测量实验方法研究（王勋、赵振明、王春雨；仪器仪表用户，vol16，No.3,pp10-11）提出了一种连续激光相位测距的方法。相位激光测距通过测量高频调制相位差来实现测距，利用调制器将光源发出的连续光调制为调制光射向目标。调制光的光强随时间作周期性变换，采用正弦波调制，测定光波往返过程中的正弦波周期数，就可以确定光波的往返时间，从而确定待测距离。该现有技术的激光测距主要过程依赖于电路系统来实现，因而光学现象不明显。 

名称为电光调制激光测距方法及其装置的专利（CN1624492A）公开了一种电光调制激光测距方法和装置。其装置构成包括一台准直连续激光器，偏振分束器、单轴电光调制晶体、偏振检偏器等。该方法利用激光的偏振特性作为待测距离信息的载体，在单轴电光调制晶体上平行于光轴方向加半波电压，将往返于电光调制晶体和待测物体之间的光束作为一定脉宽的激光脉冲，通过测量脉冲的时间宽度t即可计算得到电光调制晶体和待测物体之间的距离。由于其光路中各个元件为不保留空隙的相互紧贴放置降低了其可调节性，同样降低了将其用于学生实验项目时所能达到的教学效果。 

此外，上述现有技术激光测距实验仪所能实现的实验项目较为单一。本实用新型克服了上述现有技术激光测距实验仪的缺点，提出了一种电光调制激光测距系统，能够使得光学现象更为明显。并且本实用新型激光测距实验仪能够增加激光仪器的可调节性，可以观察电光偏转现象和电光调制通信现象。本实用新型可作为高等院校教学仪器，能够实施光电子专业、光通讯专业多个实验项目，可用于学生的实验室实验及教师的课堂演示，增强学生对晶体光学、偏振光学等内容的理解。 

实用新型内容

本实用新型提供一种激光测距综合实验仪，其特征在于，包括半导体激光器，偏振分束器、电光调制装置、平面镜、光功率计、双踪示波器、主控单元和光电倍增管。其中，沿所述半导体激光器输出的激光的方向依次设置第一偏振分束器、电光调制装置、第二偏振分束器和平面镜；所述光功率计相对第二偏振分束器的侧面设置；所述光电倍增管相对第一偏振分束器的侧面设置；所述半导体激光器、电光调制装置和光功率计分别与主控单元连接；所述双踪示波器与光电倍增管连接。 

其中，所述半导体激光器设置在调节支架上；所述调节支架实现对半导体激光器的旋转及俯仰角度的调节。 

其中，所述偏振分束器设置在调节支架上；所述调节支架实现对偏振分束器的旋转及俯仰角度的调节；所述偏振分束器的轴线与所述激光平行，偏振分束器的两端设置有轴向透光孔，偏振分束器的侧面设置有侧向透光孔。 

其中，所述光功率计正对第二偏振分束器的侧面上的侧向透光孔设置；所述光电倍增管正对第一偏振分束器的侧面上的侧向透光孔设置。 

其中，所述电光调制装置包括电光调制晶体和一对电极片，所述一对电极片设置在所述电光调制晶体与所述激光平行的相对的两个表面上。 

其中，所述主控单元包括激光器电源、调制信号发生器、光功率计电路和高压直流电源。所述激光器电源与半导体激光器连接；所述光功率计电路与光功率计连接；所述调制信号发生器、高压直流电源与电极片连接。 

双踪示波器还可以通过实验仪后面板“高压方波监控”连接至高压直流电源，在激光测距时监控方波信号；双踪示波器也可以通过实验仪后面板的“调制监视”、“解调监视”连接至调制信号发生器，在演示电光通信时监控调制信号和解调信号。 

本实用新型激光测距综合实验仪除平面镜、双踪示波器和光电倍增管外的所有组件，包括半导体激光器、偏振分束器、电光调制装置、光功率计以及主控单元均安装在实验箱内，实现了仪器的小型化和便携化，便于实验室管理和教师课堂演示。 

本实用新型激光测距综合实验仪以现有技术为基础，增加设置了光通信演示电路和光功率计控制电路，使得本实用新型在实现激光测距实验的同时能够用于电光调制和光电通信实验。 

本实用新型的所有光学元件通过支架安装在实验箱的操作平台上，均可绕光轴方向360°旋转，且二维可调。增加了实验的可操作性，提高了激光测距综合实验仪用于学生实验项目时所能达到的教学效果。 

附图说明

图1是本实用新型激光测距综合实验仪结构示意图。