专利名称：迈克耳孙和法布里－珀罗两用干涉仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学仪器，特别是一种迈克耳孙和法布里—珀罗两用干涉仪。
背景技术：
用于科学研究工作的迈克耳孙干涉仪发明于一百多年以前。在光学名著上记载，除了用准直光束做光源的一种变式之外，迈克耳孙干涉仪已经淘汰。但在教学中，迈克耳孙干涉仪的重要性仍然不可忽视。近几十年来，作为教学仪器，各国仪器公司多采用二合一或三合一的设计，使仪器具有两种或三种干涉仪的功能，这些仪器(例如美国PASCO公司的“精密干涉仪”和英国EALING公司“多用干涉仪”)在从一种干涉仪转换成另一种干涉仪的使用状态前，必须拆下一些部件，另外换上所需的部件，进行使用。这在实验教学运行中有所不便。而ZL专利号032582390的实用新型专利说明的仪器装置只涉及分束器的改进，但没有观测白光干涉条纹的功能。
发明内容
为解决上述存在的问题，本实用新型的目的是设计一种新型的迈克耳孙和法布里—珀罗两用干涉仪，不仅能观测双光束等倾干涉、等厚干涉、白光干涉和多光束干涉，而且在迈克耳孙双光束干涉和法布里—珀罗多光束干涉相互转换时，无须拆卸任一干涉部件，可用简单操作完成过渡。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种迈克耳孙和法布—里珀罗两用干涉仪，它包括有基座、固定在基座侧板上的光源、供电电源、动镜以及带有测微螺旋的传动机构，其中所述光源包括有低压钠灯和卤钨灯组合而成的钠钨双灯光源；所述供电电源为双电源；所述动镜是迈克耳孙干涉仪的动镜和法布里珀罗干涉仪的动镜并列设置在一块平板上，同时受所述带有测微螺旋的传动机构控制移动；所述安装有动镜的传动机构包括按实验需要将动镜预置定位的动镜预置传动机构。
所述动镜预置传动机构是在所述带有测微螺旋的传动机构的上层上设有的动镜预置机构，由螺旋测微器控制动镜的预置位置。
所述动镜预置机构的预置区间为10mm。
所述钠钨双灯光源是钠黄光从侧窗的上半部分出射，而白光是从侧窗的下半部分出射。
所述双供电电源包括激光电源和钠钨双灯电源。
本实用新型的效果与原有技术相比，突出的优点在于使用方便，因有迈克耳孙干涉仪和法布里—珀罗干涉仪功能的快速转换机制，就可以由使用者自行操作，而大大降低了仪器部件搬动中被损坏的可能性。又有可能将两种干涉仪实验纳入一次实验课教学之中。另外，采用钠钨双灯光源可以分视场为钠(黄)光干涉和白光干涉两部分，便于顺利调出白光干涉产生的彩色条纹，提高实验工作效率。两用干涉仪配备测定空气折射率的实验装置，使用时同样无须拆除两种干涉部件。
图1为本实用新型结构的示意图；图2为本实用新型的测微螺旋传动机构传动系统示意图；图3为本实用新型的钠钨双灯结构示意图。
图中1、光源9、螺旋测微器2、侧板10、迈克耳孙干涉仪的动镜3、扩束器 11、测微螺旋
4、迈克耳孙干涉仪的定镜12、平板5、分束器 13、毛玻璃6、补偿板 14、钠灯7、F-P的定镜 15、卤钨灯8、F-P的动镜 16、侧窗具体实施方式
结合附图及实施例对本实用新型的迈克耳孙和法布里—珀罗两用干涉仪加以说明。
如图1、2、3所示，本实用新型的迈克耳孙和法布里—珀罗两用干涉仪的结构它包括基座、固定在基座侧板上的光源、供电电源、动镜以及带有测微螺旋的传动机构。所述光源包括有低压钠灯和卤钨灯组合而成的钠钨双灯光源，所述钠钨双灯光源是钠黄光从侧窗16的上半部分出射，而白光是从侧窗16的下半部分出射。
所述供电电源为激光电源和钠钨双灯电源的双电源；所述动镜是迈克耳孙干涉仪的动镜10和法布里珀罗干涉仪的动镜8并列设置在一块平板12上，同时受所述带有测微螺旋11的传动机构控制移动；所述安装有动镜的传动机构包括按实验需要将动镜预置定位的动镜预置传动机构。
所述动镜预置传动机构是在所述带有测微螺旋11的传动机构的上层h上设有的动镜预置机构，由螺旋测微器9控制动镜的预置位置，其预置区间为10mm。
本实用新型的迈克耳孙和法布里—珀罗两用干涉仪是这样实现的本实用新型迈克耳孙和法布里—珀罗两用干涉仪采用箱式平台式设计结构，外形尺寸为350×350×245mm。在该干涉仪的一侧连接有双供电电源，即氦氖激光电源和钠钨双灯电源。平面结构布置示意如图1所示，当采用氦氖激光器1作光源时，将它固定在基座侧板2的锁紧孔位置上，扩束器3本身可二维调节，并可在双杠式导轨上移动，迈克耳孙干涉仪的定镜(参考镜)4可用二维调节架调其法线方位，分束器5内侧镀半透膜，补偿板6厚度与分束器相同，且二者严格平行；该迈克耳孙干涉仪的动镜8和法布里—珀罗干涉仪的动镜10并列放置在双连镜座上，即动镜10与法布里—珀罗干涉仪的动镜8安装在同一块平板12上，可以沿着同一个燕尾短导轨移动，导轨固定连接在平台上。并立双动镜8、10的结构，配合扩束器3的滑动功能及光源侧板2上的锁紧套孔形成两种干涉仪的快速转换机制。
迈克耳孙和法布里—珀罗两用干涉仪的传动机构包括有由测微螺旋11控制的传动比为5∶1的机构衔接一个10∶1的机构组成的(如图2所示)，该系统总的传动比为50∶1。测微螺旋11每转动0.01mm，动镜8和10随之移动0.0002mm，半格估读到0.0001mm。为了减小短行程干涉仪调节光程差的局限性，在所述传动机构的上层h还增设一个动镜预置机构，由一个螺旋测微器9控制动镜的预置位置，其预置区间为10mm。
F-P的另一个镜子7是固定位置的，迈克耳孙干涉条纹用毛玻璃13接收，在E处用眼睛观察，E′为法布里—珀罗干涉条纹观察处。
该迈克耳孙和法布里—珀罗两用干涉仪使用钠钨双灯作光源1时，用此灯取代氦氖激光器1，并将毛玻璃屏13插在灯箱前，像普通迈克耳孙干涉仪一样调出等倾干涉条纹。但在调节白光干涉现象时，由于有了钠钨双灯(如图3所示)的设计，钠灯14发出的黄光和卤钨灯15发出的白光分别从灯窗16的上半部和下半部射出，干涉仪视场相应地分成上、下两部分，使得从白光寻找彩色干涉条纹的过程中，始终有钠黄光干涉条纹存在，并根据该条纹的弯曲方向决定测微螺旋的转动方向，因此给实验的进行提供了便利条件。
法布里—珀罗干涉仪观察多光束干涉现象将图1所示干涉仪整体转动90°，将氦氖激光管1移到F-P干涉光路上，再将扩束器3沿导轨推到另一端，即完成两种干涉仪的转换。调节反射镜8，使视场中的一列光点重合，即可使F-P两个镜平行，在锁紧套上装好旋臂架，将毛玻璃屏13安在架上，即可从屏上观察到F-P干涉条纹。
测定钠黄双线的波长差用低压钠灯取代上述F-P光路中的氦氖激光器，并将毛玻璃屏12移到钠灯前的锁紧套上，推开扩束器3，在旋臂架上安一个小望远镜，调好光路，即可根据下式测钠黄双线的波长差Δλ=λ1λ22t≅λm22t]]>式中λm是λ1和λ2的平均值。t是钠黄光两套条纹相继两次重合或居中的长度变化。按公认原则，该实验须进行多次测量。
气体折射率的测定所需附件齐备，其中气室窗长度80mm。气压计≮40kPa，应能稳定地安在表架上。
白光干涉条纹的观测调出白光干涉现象，获得等厚干涉的彩色条纹，是教学实验的一个难点。为使学生能够比较顺利地进行此项实验操作，特制一种钠钨双灯光源，以便在干涉仪从等倾干涉过渡到等厚干涉之后，仍有部分视场存在干涉条纹，而另一部分视场被白光照明，根据条纹弯曲情况，判断动镜移动方向，在钠黄光干涉条纹移动中等待少许白光干涉彩色条纹的出现。
法布里—珀罗干涉仪除了能观察氦氖激光多光束干涉条纹外，还能做分析波长差仅有几纳米的光谱线的有关实验。
权利要求1.一种迈克耳孙和法布里-珀罗两用干涉仪，它包括有基座、固定在基座侧板上的光源、供电电源、动镜以及带有测微螺旋的传动机构，其特征是所述光源包括有低压钠灯和卤钨灯组合而成的钠钨双灯光源；所述供电电源为双电源；所述动镜是迈克耳孙干涉仪的动镜(10)和法布里珀罗干涉仪的动镜(8)并列设置在-块平板(12)上，同时受所述带有测微螺旋(11)的传动机构控制移动；所述安装有动镜的传动机构包括按实验需要将动镜预置定位的动镜预置传动机构。
2.根据权利要求1所述的迈克耳孙和法布里-珀罗两用干涉仪，其特征是所述动镜预置传动机构是在所述带有测微螺旋(11)的传动机构的上层(h)上设有的动镜预置机构，由螺旋测微器(9)控制动镜的预置位置。
3.根据权利要求1所述的迈克耳孙和法布里-珀罗两用干涉仪，其特征是所述动镜预置机构的预置区间为10mm。
4.根据权利要求1所述的迈克耳孙和法布里-珀罗两用干涉仪，其特征是所述钠钨双灯光源是钠黄光从侧窗(16)的上半部分出射，而白光是从侧窗(16)的下半部分出射。
5.根据权利要求1所述的迈克耳孙和法布-里珀罗两用干涉仪，其特征是所述双供电电源包括激光电源和钠钨双灯电源。
专利摘要本实用新型提供一种迈克耳孙和法布里－珀罗两用干涉仪，它包括有基座、固定在基座侧板上的光源、供电电源、动镜以及带有测微螺旋的传动机构，光源包括有低压钠灯和卤钨灯组合而成的钠钨双灯光源；供电电源为双电源；动镜是迈克耳孙干涉仪的动镜和法布里珀罗干涉仪的动镜并列设置在一块平板上，同时受所述带有测微螺旋的传动机构控制移动；所述安装有动镜的传动机构包括按实验需要将动镜预置定位的动镜预置传动机构。本实用新型的效果是一种具有迈克耳孙干涉和法布里—珀罗干涉两种功能可以实现快速转换的教学实验仪器。在两种功能转换时，无须拆卸一种干涉部件，由于附加一种钠钨双灯光源，使视场可分成钠(黄)光干涉和白光干涉两部分，便于顺利调出白光干涉产生的彩色条纹。
文档编号G09B23/00GK2812172SQ20052002630
公开日2006年8月30日 申请日期2005年6月23日 优先权日2005年6月23日
发明者李小明, 郑永星, 汤应先 申请人:天津市港东科技发展有限公司