光速测定仪含讲义.docVIP

概 述 仪器的用途 HLD-LS-III型光速测定仪由主机和示波器、高频率计等部分组成。它能直接在示波器的荧光屏上显示两路光程不同的光“拍”频波的波形和位相，从而达到测量光波在空气中传播速度的目的。 技术指标 输入电压：AC 220V±10% 50HZ 消耗功率：≤30W 外形尺寸：1700×420×270mm3 净重：60kg 连续工作时间：5小时 环境温度：0℃～+40℃（室温） 光源氦氖激光器输出功率≥1.5mw，波长6328?单模 光载频：29～30MHz 准确度：1%（位相差为2π） 2%（其它位相差） 仪器的结构 主机见结构图 信号处理部分： （1）声光频移器（2）高频信号源（3）光电接收盒（4）分频器 光路部件： 光栏（3） 全反镜（4、9、10）（11～13）（14～16） 半反镜（7） 半反镜（条形）（5） 斩光器（6） 导轨（17） 箱体（18） 电源： 1、氦氖激光器电源；2、±15V直流稳压源 光源： 氦氖激光管 仪器的工作原理 电原理方框图 工作原理说明 发射部分： 长250mm的氦氖激光管输出波长为6328?，功率大于1.5mw的激光束射入声光频移器中，同时功率信号源输出的频率为15MHz左右、功率1W左右的正弦信号加在频移器的晶体换能器上，在声光介质中产生声驻波，使介质产生相应的疏密变化，形成一位相光栅，则出射光具有2种以上的光频，其产生的光“拍”信号为功率信号源频率的倍频，频率信号源采用考兹振荡电路，经预选放大，功放输出。 光电接收和信号处理部分： 由电路系统出射的拍频光，经光敏二极管接收转化为频率为光拍频的高频电信号，输入至分频器混频电路。该信号与本振荡信号混频，选放后输入至ST-16示波器的Y输入端。与此同时，功率信号发生器的另一路输出信号与1/2本振信号混频，选放后作为ST-16示波器的外触发信号。需要指出的是，如果使用示波器内触发，将不能正确显示二路光波之间的位相差。 电源： 激光电源采用倍压整流电路，工作电压部分采用大电解电容，使之有一定的电流输出，触发电压采用小容量电容，利用其时间常数小的性质，使该部分电路在有工作负载的情况下形同短路，结构简洁、有效。 ±15V电源采用三端固定集成稳压器件，负载≥300mA，供给光电接收器和信号处理部分以入功率信号源，±15V降压调节处理后供给斩光器之小电机。 指示灯电压直接由稳压电源给出。 仪器的使用 仪器的成套性 一、成套性 HLD-LS-III型光速测定仪 1台 卷尺 1个 电源线 1根 合格证 1个 50Ω高频电缆线 3根 配套仪器 ST-16 一台（自备） 频率计 一台（自备） 三、技术文件 使用说明书 一份 仪器的安装 仪器应放在稳固、平整的实验桌上，室内光线不宜明亮。 二、调节底脚螺栓（23），使仪器处于水平状态。 三、接线：（见结构图） 将电源线接入仪器电源插口。 用高频电缆将仪器高频信号源的输出端（机内）接入声光频移器（2）输入Q9插口。 将高频信号源的FREQUENCY DETERMINNATION输出端口接至频率计输入端口。 将负15伏电源插头接至光电接收盒的电源输入端口，分频器D-04-2R 30MHz信号输入（机内）用高频电缆接至光电接收电路D-04-1的输出孔。 将仪器分频器的“Y”端接至示波器的“Y”输入通道；将分频器的“EXT”输出端接至示波器的外部触发输入端口。 仪器的调试 激光器（D-02） 接通电源开关； 调节激光电源电位器，使表头指示6mA左右， 15分钟后激光器输出趋于稳定。 示波器： 按示波器说明书使ST-16正常工作，Y轴衰减和扫描速度按输入信号适当选择，注意必须使用ST-16处于外触发工作状态，否则不能准确比较光拍信号的位相差。 直流稳压电源（D-05） 接通稳压电源开关，两个指示灯亮，则±15V电源正常供电。 四、声光频移器（D-01） 使激光束水平通过D-01的通光孔与D-01的声光介质中的驻声场充分互相作用（通过调节频移器底座上的螺丝来完成），调节信号源频率微调旋钮，使产生最强衍射光斑。 8 7 15 14 C D 16 17 22 19 11 9 4 3