光电测试综合实验 实验指导书 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院 2 0 0 6 年 5 月 1 一、实验系统简介 1.1 多功能光学系统 本实验系统的光学原理如图1 所示,激光(He-Ne,波长6358nm,功率>3mv )通过 33a 22 1 2 34 5 6 7 8 9 10 11 12 13 21 20 19 14 15 16 18 30 35 27 送计算机 17 压电陶瓷 31 33b 32 28 26 24 25 23 29 34 图1 实验仪光学系统 1-激光器 2,17-衰减器 3,5,11-定向孔 4,13-移动反射镜 6,7,9,12-反射镜 8,29-物镜 10-准直透镜 14-分光棱镜 15-共焦显微镜 16-多功能试件夹及组合工作台 18-带压电陶瓷的组合工作台 19,27-衍射试件平台 20-成像透镜 21-目镜 22-可调光阑 23-光电接收器 24-导轨25,28-直角棱镜 26-傅氏透镜 30-五维调节架 31-光纤分束器 32-光纤 33a-外置式光纤传感器 33b-内置式光纤传感器 34-光纤夹持器 35-备用试件架 各种光学元件的切换与配置,组合成一种光学物理系统,实现定性观察与定量测试的多功能,最终由光电接收器23 接收,并将信号送入计算机系统,完成实验内容的显示与计算。所谓多功能,主要由下列七部分组成: 1. Ty man-Green 干涉系统 激光1 经衰减器2 调节光强,小孔3,5 定向,扩束镜8,10 扩束,分光棱镜14 分光后,一路由工作台16 上试件返回,形成参考光,一路由工作台18 上试件返回形成物光,再返回分光镜14 形成干涉场,经透镜20 成像(透镜21 选装),光阑22 滤波(选装)后,在 CCD23 上形成稳定干涉图样,由计算机程序实现参数显示与计量。 2. 衍射计量系统 激光经 4,12,13,14 转向,射向衍射试件(试件夹19 中)产生衍射,经 20 会聚成像,至 23 接收,送计算机显示器观察,并对部分试样实现定标与计量。 2 3. 光纤传感系统 激光经4,12,13 及18 上平面反射镜至目镜29,实现最大光强耦合,进入干涉调制系统38,形成两相干光束,经34 定位,投影于23,光纤调制电源的波形控制与干涉条纹的处理由计算机程序实现。 本光路用于实验 22~23。 1.2 光电处理与显示 光电与计算机处理部分由图 2 所示。上述光信息经CCD 图像系统转换成光电信号,再经模/数变换(A/D)形成数字信号,将此数字信号送入图像处理卡,然后进入计算机(主板 CPV 586,100M 以上,内存 64M 以上)作处理,完成实验显示及相应实验的计算定...