LD与LED演示装置的制作方法

本实用新型涉及一种LD与LED演示装置，属于物理教学演示领域。

背景技术：

LD与LED属于目前常用的两种光学器件。在很多领域中都涉及到，例如教学笔、图像显示、照明、测距等等，应用的领域非常广泛。很多中学的科学课或者物理实验课中也会涉及到这两种光学器件，但是，由于两者名称相似，性能也相近，同时由于每个器件的发光原理均具有一定的复杂性，很多学生往往搞不清楚两者原理上的区别，从而在实际当中也就无法清晰的将两者进行区分，本实用新型的目的就是提出一种新型的演示装置，通过该装置，不仅可以让学生清楚的了解LD和LED的发光原理，同时，又能够非常深刻的认识到两者之间的区别，避免学生们再次发生混淆的发生。

技术实现要素：

LD是应为laser diode的缩写，其含义是激光二极管，也即常用的半导体激光器，而LED则是light emitting diode的缩写，其含义是发光二极管，两者都是通过半导体材料制造而成的发光器件，虽然两者都是光源装置，但是LD属于一种激光器，所以其工作原理还是激光器的工作原理，其发出的光同样符合激光的一般属性，本实用新型就是利用两者在发光原理的不同以及产生的光束不同的原理来设计演示装置的。

根据本实用新型的一实施例，提供了一种LD和LED演示实验装置，包括LED(1)，全反射镜(2)和部分反射镜(3)，其中全反射镜(2)和部分反射镜(3)位于LED(1)的两侧，构成一个激光器的谐振腔，还包括位于部分反射镜透光侧的屏幕(6)，其中全反射镜(2)设置在步进电机(5)上，步进电机(5)设置在笔直的导轨(4)上，由步进电机(5)可驱动全反射镜(2)沿着笔直导轨(4)移动，其移动的最大距离可使得全反射镜(2)完全移出LED(1)的光路。

根据本实用新型的另外一实施例，所述LED(1)为边发射LED。

根据本实用新型的另外一实施例，所述部分反射镜(3)的透射率在20％-80％之间。

附图说明

附图1是本实用新型演示装置第一状态示意图；

附图2是本实用新型演示装置第二状态示意图；

附图3是本实用新型演示装置中的全反射镜设置方式。

具体实施方式

下面将在结合附图1-3的基础上详细描述本实用新型的演示装置，该装置包括：LED(1)、全反射镜(2)和部分反射镜(3)，其中全反射镜(2)和部分反射镜(3)位于LED(1)的两侧，构成一个激光器的谐振腔，还包括位于光输出端的屏幕(6)，其中全反射镜(2)设置在步进电机(5)上，步进电机(5)设置在笔直的导轨(4)上，由步进电机(5)可驱动全反射镜(2)沿着笔直导轨(4)前后移动，其移动的最大距离可使得全反射镜(2)完全移出LED(1)的光路。

下面来详细说明本实用新型的工作原理。如图1所示，首先向学生们演示LD，在图1示出的第一状态下，LED相当于激光器的增益介质，全反射镜(2)和部分反射镜(3)组成谐振腔，在这种状态下，三个组件组合在一起相当于一个半导体激光器，也即LD，当LED(1)通电之后，LED(1)发出的光经过全反射镜(2)和部分反射镜(3)的来回反射形成振荡，从而使得其中增益最大的谱线变得最大，并从部分反射镜(3)输出获得高亮度准直性好的激光束，此时就是一个LD。输出的激光束照射到屏幕(6)上，学生们可直观的观察到该高亮度准直性好的激光束所形成的光斑，并且可直观的观察到由LED(1)、全反射镜(2)和部分反射镜(3)形成的谐振腔。

然后参见附图2，通过步进电机的驱动，将全反射镜(2)完全移出LED(1)的光束，由于全反射镜(2)不在光路上，那么谐振腔也就不复存在，只剩下LED(1)和位于LED出光端的部分反射镜(3)，LED(1)发出的光直接经过部分反射镜(3)输出。由于LED(1)发出的光不会经过谐振腔的振荡直接出射，其出射的光不再具有任何激光特性，其出射的光束亮度明显降低，并且发散角非常大，该光束出射之后照射到屏幕(6)上之后会形成非常弥散的光斑，其基本上会照亮整个屏幕(6)，也即移除全反射镜(2)之后所带来的变化非常直观的显示在了屏幕(6)上，学生们可以直观的观察到LED发出的光束。

这样，通过全反射镜(2)的移动，可以让学生们直观观察到谐振腔有没有成立，以及在两种情况下出射光束的显著变化。从而，对于LD和LED两者发光原理上的区别以及两者发出光束的差别一目了然，相对于原来仅仅理论上晦涩的解释，可极大的提高学生们记忆的深刻性和直观简单的理解。

同时，为了让学生们记忆更加深刻，可以再次让步进电机驱动全反射镜(2)进入LED的发光光路中，那么就又可以看到弥散的大光斑变成直径非常小的高亮度激光束。

此处需要说明的是，其中LED(1)的选择必须选择边发射的LED，也即LED的出光方向位于两侧的两个端面上，并且两个端面上都镀有增透膜，以防止其自身界面形成谐振腔。

而其中所采用的全反射镜(2)、部分反射镜(3)、屏幕(6)则属于本领域常用的一些器件，没有特定要求；部分反射镜(3)的透射率可在20％-80％之间。

步进电机和笔直导轨也是本领域常用的器件，在此也不再进行详细说明。