[其他]多用途光速测量仪

说明书

本实用新型提出一种多用途的光速测量仪，属于物理实验教学仪器技术领域。

现有实验教学用光速仪多数根据位相法测光速的原理设计。一类属于光强调制型，参见西德PHYWE公司样本P.535。一类属于调频型，参见南京大学《近代物理实验讲义》实验三十二，以及南京大学、南京激光仪器厂CG－Ⅱ型光速仪说明书。前者只涉及光强调制的概念，用不可见光。后者涉及声光互相作用，光频移和光拍等多种物理概念，用可见光。但现有这种光速仪需用光电倍增管及配套的高压电源，工作频率高需配用高频示波器，光路不便于调节，成本偏高。上述二类光速仪的准确度不高，都只有1％。

本实用新型的目的在于提高上述光速仪的测量准确度，降低成本，并发展为多用途的物理仪器。

本实用新型的结构是：由He－Ne激光器发出的单模激光通过由高频功率信号发生器驱动的驻波型声光频移器，产生多级衍射，用光栏选取其中＋1或－1级，进入双光束位相比较光路系统。该系统将入射的光束分成光程不等的两束，用斩光器控制交替地将    二光束入射至由光电接收电路、分频电路所组成的信号处理系统。光电接收电路系由光电接收器、滤波放大电路和宽频带放大器组成。由信号处理系统给示波器提供被测信号和外触发信号。

本实用新型的技术解决方案是：

（1）双光束位相比较光路系统的结构如下：经声光频移器和光栏的衍射光，被在其光路上45°角放置的分束器分为两束，此二光束经不同光程后交替地进入光电接收电路。其中短光程的一束，经第二个分束器反射入光电接收电路，长光程的那一束透过第二个分束器进入光电接收电路。二光束交替进入光电接收电路是这样实现的：在紧靠第一个分束器的反射和透射面处，装有一由微型电动机驱动的，其侧面开有通光孔的中空斩光器。当电动机旋转时，斩光器使得任何瞬间只有一束光能进入光电接收器。长光程光束的光程，可通过如下方式进行阶跃和连续调节：此光束通过一组反射镜反射后透过第二个分束器。在它的光路上，装有一对可以阶跃式短路光程的反射镜。这两个反射镜可以装在上述一组反射镜中的光路任两个镜的前面，则光程可阶跃地改变。在上述这组反射镜光路中，光束进入第二分束器前所经过的两个反射镜是这样安排的：它们的镜面相对且正交放置连成一体，可在光路上连续移动。

（2）带有分频电路的信号处理系统的结构如下：本地振荡器与光电接收器连接于混频器，从混频器与示波器的Y输入端相连接；本地振荡器又通过1／2分频器后与高频功率信号发生器接于另一个混频器上，从这个混频器再与示波器的外触发输入端相连接。光电接收电路的构成如下：光电接收器通过控制开关接至滤波放大器或宽带放大器后分别输出。

（3）高频功率信号发生器通过开关连接一个脉冲调制信号发生器使高频功率信号受到脉冲振幅调制。