相位法光速测量实验本实验采用内调制被测信号的光强，测量光强调制波传播距离变化所引起的相应相位变化，最终测定光速，并可以测量有机玻璃、人造水晶、无水乙醇等介质的折射率。一、实验目的1、了解相位法测量光速的频率和波长，从而确定光速的实验原理。2、学会用相位法测量光速以及介质折射率。二、实验仪器实验装置： 导轨（长 1m，包含半导体激光器、 调制及接收装置）、90 反射镜、介质测量装置、f50 透镜数字相位计、示波器三、实验原理采用频率为 f 的正弦型调制波， 调制波在传播过程中其位相是以2为周期变化的。表达式为： I=I0 [1+mcos2 f（t-x/t）] (1) 式中 m为调制度， cos2f （t-x/t）表示光在测线上转播的过程中，其强度的变化犹如一个频率为f 的正弦波以光速 c 沿 x 方向转播。设测线上 A 和 B 两点的位置坐标分别为x 1和 x 2 ，当这两点之间的距离为调制波波长的整数倍时，该两点间的相位差为：212 () /2x xn（2）式中 n 为整数。反过来，如果我们能在光的传播路径中找到调制度的等相位点， 并准确测量它们之间的距离， 那么这距离一定是波长的整数倍。设由 A 点出发的调制波，经时间t 后转播到 A 点, AA 之间的距离为 2D。则 A 点相对于 A 点的相移为=wt=2ft, 如图 1（a）所示。然而我们不可能用一台测相系统对AA 间的这个相移量进行直接测量。解决这个问题的较好方法是在AA 的中间 B设置一个反射器，由A 点发出的调制波经反射器反射返回A 点，如图 1（b）所示，光线由ABA 所走过的光程为 2D，而且在 A 点反射波的位相落后=wt。如果以入射波作为参考信号（或作为基准信号），将它与反射波（以下称为被测信号） 分别输入到相位计的两个输入端，由相位计读出基准信号和被测信号之间的相位差。图 1 位相法测波长原理图本实验正是基于上述原理， 实验原理图如图2 所示，激光器将晶体振荡器 G2产生的频率 100MHz的晶振信号对光强进行调制形成光电调制波，该光信号经 90 反射镜返回，经一透镜会聚到光电二极管PIN，PIN 将收到的光调制信号进行光电转换，输出与LED同频的信号经放大器放大后送入混频器2，与加在该混频器上的本机振荡器G1 产生的100.300MHz的晶振信号混频，得到差频为300KHz的信号，该信号通过移相器送入示波器 Y 轴。与此同时， G2产生的 100MHz的晶振信号送入混频器 1，与加在该混频器上的由G1 产生的 100.300MHz的晶振信号进行混频，...
