專利名稱：激光全息演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于物理教學(xué)儀器，用于全息照片的再現(xiàn)成象演示。
現(xiàn)有的繳光全息照片再現(xiàn)演示，除高衍射效率的白光再現(xiàn)全息片外，多半是需要在光線較暗的房間內(nèi)，把需用的光源及各種光學(xué)元器件，置于工作臺(tái)上。適當(dāng)布置光路并進(jìn)行調(diào)整，使照明光以合適的角度照射全息照片，方能在一定方向觀察到被記錄物體的再現(xiàn)象。當(dāng)改變不同類型全息照片進(jìn)行再現(xiàn)演示時(shí)，需要更換一部分相應(yīng)的光學(xué)器件，重新布置和調(diào)整光路。現(xiàn)有方法的缺點(diǎn)是，布置和調(diào)整光路工作繁雜，尤其對于多種全息照片的再現(xiàn)演示，極不方便。
本實(shí)用新型的目的是實(shí)現(xiàn)一種可以在自然明亮的環(huán)境下，方便靈活地進(jìn)行多種全息照片再現(xiàn)演示的儀器。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，采用以下技術(shù)手段，設(shè)計(jì)一種特殊的光學(xué)結(jié)構(gòu)，把全息照片再現(xiàn)演示所需光學(xué)器件全部置于一個(gè)儀器箱內(nèi)，其中大部分作為固定件，少部分作為可調(diào)件，合理布局，使其具有方便地進(jìn)行光路變換的功能，適合于多種全息照片的再現(xiàn)演示。
附


圖1是激光全息演示儀的光路結(jié)構(gòu)平面示意圖。附圖2是激光全息演示儀的柱面全息照片再現(xiàn)光路側(cè)視示意圖。參考附圖，〔18〕為放置在前面板上的全息照片，能夠方便的裝上取下，它可以是普通三維全息照片或全息干涉測量照片，亦可是全息存貯照片或全息光柵等。當(dāng)〔18〕為普通三維全息照片或全息干涉測量照片時(shí)，一種激光器〔1〕，發(fā)出激光束，經(jīng)反射鏡〔2〕〔7〕和擴(kuò)束鏡〔8〕照明〔18〕，則從一個(gè)方向可觀察到三維物體虛象。
平移調(diào)節(jié)器〔6〕與反射鏡〔4〕連接，調(diào)節(jié)〔6〕能夠使〔4〕在其虛線位置和實(shí)線位置之間平移。當(dāng)〔18〕為全息存貯照片或全息光柵時(shí)，利用平移調(diào)節(jié)器〔6〕使反射鏡〔4〕移到其虛線位置，將激光器〔1〕發(fā)射的細(xì)光束經(jīng)〔2〕和〔4〕直接射向〔18〕，可演示全息存貯照片再現(xiàn)成象或全息光柵衍射。
平移調(diào)節(jié)器〔5〕與反射鏡〔3〕連接，能夠使〔3〕在其虛線位置和實(shí)線位置之間平移?！?2〕是柱面全息照片，裝置在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)〔11〕上?！?7〕為觀察窗口。調(diào)節(jié)〔5〕，使〔3〕平移至其虛線位置，則激光束經(jīng)反射鏡〔2〕〔3〕〔9〕，擴(kuò)束鏡〔10〕。照明柱面全息照片〔12〕，可以再現(xiàn)三維物體虛象。同時(shí)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)〔11〕，帶動(dòng)〔12〕旋轉(zhuǎn)，從一個(gè)方向觀察，能夠獲得360°視場的三維物體象的觀察效果。
〔16〕是透射式白光再現(xiàn)全息照片，由白光源〔13〕照明〔16〕，在一個(gè)方向可觀察到全息再現(xiàn)象?！?4〕是反射式白光再現(xiàn)全息照片，由白光源〔15〕照明〔14〕，在一個(gè)方向可觀察到全息再現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的一種實(shí)施例參考附
圖1和附圖2。
附
圖1是激光全息演示儀的光路結(jié)構(gòu)平面示意圖。附圖2是激光全息演示儀的柱面全息照片再現(xiàn)光路側(cè)視示意圖。激光器〔1〕為輸出功率10mw的He－Ne激光器。反射鏡〔2〕〔3〕〔4〕〔7〕〔9〕均為φ20mm直徑。波長633nm的介質(zhì)膜反射鏡，〔5〕是連接反射鏡〔3〕的平移調(diào)節(jié)器，螺旋式調(diào)節(jié)，可以使〔3〕平移，〔6〕是連接反射鏡〔4〕的平移調(diào)節(jié)器。螺旋式調(diào)節(jié)，可使〔4〕平移?！?〕〔10〕是焦距為4mm的小透鏡，〔11〕是一種轉(zhuǎn)速為每分鐘6轉(zhuǎn)的小型電動(dòng)機(jī)?！?2〕是直徑為80mm，高度為110mm的柱面形全息照片。〔17〕是觀察柱面全息照片再現(xiàn)的窗口，〔18〕是裝置平面式全息照片的窗口(屬于激光再現(xiàn)的全息照片)。〔16〕是裝置透射式白光再現(xiàn)全息照片的窗口?！?3〕是100w的白熾燈，〔15〕是帶反光罩的100w碘鎢燈，〔14〕是反射式白光再現(xiàn)全息照片，所有光學(xué)器件均置于儀器殼〔19〕內(nèi)。
可裝在〔18〕位置的全息照片，備有四張，能夠互相更換。其中一張是普通三維全息照片，記錄的原始物體是一個(gè)工藝品香爐。另一張是220V～100W白熾燈泡在通電加熱前后兩次曝光的全息干涉測量照片。還有一張是空間頻率為100L／mm的全息光柵。還有一張是全息存貯照片，存貯的是一張人頭象。He－Ne激光束經(jīng)反射鏡〔2〕〔7〕。擴(kuò)束鏡〔8〕，照明〔18〕位置上的全息照片。當(dāng)〔18〕裝置一張普通三維全息照片時(shí)，從前方一個(gè)角度可觀察到工藝品香爐的空間立體象。當(dāng)〔18〕裝置一張，兩次曝光的全息干涉測量照片時(shí)，可從前方一個(gè)角度觀察到燈泡的空間立體象，而且，能夠很清楚地看到由熱加載引起的形變干涉條紋分布情況。當(dāng)〔18〕裝置全息光柵時(shí)，調(diào)節(jié)〔6〕，使〔4〕處于虛線位置。則使光路變換，He－Ne激光細(xì)束直接照射全息光柵，衍射出現(xiàn)的多級衍射光，可直接照射到墻壁上或用一個(gè)接收屏觀察，效果很明顯。在〔18〕位置的光柵前面再放置一個(gè)空間頻率為50L／mm正交光柵，則光柵卷積效果非常明顯?！?8〕位置放置全息存貯照片時(shí)，激光束照射在存貯記錄點(diǎn)的中心，用接收屏在適當(dāng)位置接收到了存貯的人頭象?！?2〕為全息膠片，記錄的原始物體是一個(gè)工藝品小鳥，調(diào)節(jié)〔5〕，使反射鏡〔3〕處于虛線位置，He－Ne激光束經(jīng)反射鏡〔2〕〔3〕〔9〕和擴(kuò)束鏡〔10〕，照明〔12〕。從一個(gè)角度可清楚地看到位于柱面全息膠片中心呈現(xiàn)工藝品小鳥的立體象?！?2〕是放置在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)〔11〕上，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，則〔12〕隨〔11〕一起旋轉(zhuǎn)，這樣〔12〕每轉(zhuǎn)1周就可以獲得360°視場的三維小鳥的象。
〔16〕放置一張象面全息照片，記錄的原始物體是一個(gè)花籃，一個(gè)100w的白熾燈〔13〕，照明〔16〕，從一個(gè)方向可以看到彩色的花籃的象。用一焦距為20cm的全息透鏡代替上述象面全息照片，可在空間不同位置接收到白熾燈〔13〕的燈絲象。
〔14〕是一種反射全息照片，記錄的原始物體是一個(gè)胸花，一個(gè)100w的碘鎢燈〔15〕照明〔14〕，可觀察到綠色胸花的立體象。
權(quán)利要求1.一種新型激光全息演示儀，由激光器[1]，反射鏡[2][3][4][7][9]，擴(kuò)束鏡[8][10]，全息照片[12][14][16][18]，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)[11]，調(diào)節(jié)器[5][6]，觀察窗[17]，白光源[13][15]，機(jī)殼[19]構(gòu)成，其特征是反射鏡[3]與調(diào)節(jié)器[5]聯(lián)接，反射鏡[4]與調(diào)節(jié)器[6]聯(lián)接，調(diào)節(jié)器[5][6]可分別帶動(dòng)反射鏡[3][4]位移。
2.按照權(quán)利要求1所述的激光全息演示儀，其特征是激光器〔1〕為He－Ne激光器。
3.按照權(quán)利要求1所述的激光全息演示儀，其特征是調(diào)節(jié)器〔5〕〔6〕為螺旋式或拉桿式。而且〔5〕〔6〕的末端均處在機(jī)殼〔19〕外面。
4.按照權(quán)利要求1所述的激光全息演示儀，其特征是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)〔11〕為小型電動(dòng)機(jī)。
5.按照權(quán)利要求1所述的激光全息演示儀，全息照片〔12〕為柱面全息照片，〔12〕與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)〔11〕聯(lián)接。
專利摘要一種新型激光全息演示儀，屬于物理教學(xué)儀器，用于多種全息照片的再現(xiàn)演示。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中必須進(jìn)行繁雜的光路調(diào)整工作的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)方便靈活地多種光路變換，該激光全息演示儀由激光器、反射鏡、擴(kuò)束鏡、全息照片、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)器、觀察窗、白光源、機(jī)殼等構(gòu)成。其特征是把多種演示可共用器件作為固定器件，不能共用者作為可調(diào)節(jié)器件。所有器件均置于機(jī)殼內(nèi)?？烧{(diào)節(jié)器件末端均在機(jī)殼外，啟動(dòng)調(diào)節(jié)器件的末端即可實(shí)現(xiàn)光路變換。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2092793SQ9120033
公開日1992年1月8日 申請日期1991年1月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月8日
發(fā)明者薄秀華, 梁鳳榮, 徐津平, 王東橋 申請人:河北省科學(xué)院激光研究所