发布时间:2021-10-11 11:56:13
有时候,学习实验操作的最好方法是观察别人的做法。希望以此分享我们自己在实验室经常用到的技巧和方法。本期分享对准光路的两种方法。
实验中使用一个准直二极管激光器维修、三个光学调整架(两个已安装反射镜)、两个光阑和一把磁性直尺演示调光路的两种方法。为了调节激光器的输出指向角,首先通过转接件将激光器维修安装在调整架中。调整架提供俯仰和偏转调节,可以抵消指向角的偏差,使光束以需要的方向传播。安装好后打开激光器维修。
1. 出光角度可调
把磁性直尺放在激光器维修近前方,此时光束高度约82 mm,向前移动直尺后光束高度降至65 mm,所以调节激光器俯仰,使光束高度也达到约82 mm。把直尺放回靠近激光器的位置检查光斑,此时高度略接近83 mm,再次把直尺放到远处微调俯仰,直到确信光束以相同的高度沿平台传播。
近处检查光束高度
远处调节俯仰
调节光束偏转角度时,可用直尺平边与螺纹孔的特定边缘对齐作为参考,然后沿同排螺纹孔向前移动直尺,可以看到光束偏转很大。所以我们通过调整架的偏转把光束拉近光斑参考点。和调节俯仰一样,把直尺放到近点检查后再次放到远处微调偏转。俯仰和偏转都调好后,光束将平直地沿光学平台传播。
有些激光器维修以固定高度输出,而且不提供任何角度调节。这种情况可在光路中插入两个转向反射镜调节光束高度。首先将一个反射镜放在光束传播的同排螺纹孔上,使之对准螺纹孔中心并呈45度角,接着放置第二个反射镜,选定光路方向后也将其对准螺纹孔中心。然后插入两个高度相同的光阑。
近似垂直放置两个反射镜
设置反射镜高度时使光斑打在镜面中心的三分之一,这样提供更大的调节范围并防止光学元件上可能存在的畸变。对于两个光阑,理想情况是间距越远越准确,不过此处为了演示目的我们使装置相对紧凑。从原理上讲,只用一个光阑来回移动也能调节,但是使用两个光阑可在固定位置调节。
最终的调节装置
初步搭好装置后,发现光斑打在第一个光阑(I1)的右下方,调节第一个反射镜(M1)将光斑调至孔径中心。光束通过I1打在第二个光阑(I2)的左下方,调节第二个反射镜(M2)将光斑调至I2中心。在调节M2时光束又被I1阻挡,此时再次调节M1把光束拉回中心。来回调节M1和M2最终使光束平直地沿光学平台传播。