[实用新型]光的传播综合演示仪

说明书

本实用新型涉及一种光学教学课堂演示实验仪，特别是一种光的传播综合演示仪。

几何光学定律如反射、折射定律、全反射定律等是最基础的光学定律，是光学元件和仪器的设计基础，光波导现象、光纤耦合与传光规律是现代光纤技术的基础，这些内容也是普通高中、专科学校以至工科院校物理中光学的基本教学内容。为了使学生获得直观感性知识，理论联系实际，更快更深刻理解这些原理、定律，都希望教师边讲、边演示，以实验验证定律，并能将所学基础和现代高新技术联系，提高学习积极性和素质能力。但过去普通高中、专科学校物理课光学教学中，缺乏这种操作方便、既形象又定量的综合教学演示仪器，教科书和教学仪器定货目录中也只有单一功能，说明某一个或两个定律的演示器，更没有定量演示全反射定和光波导现象、光纤耦合与传光原理的成套仪器，教师难讲，学生难理解。

本实用新型的目的在于提供一种能演示几何光学定律与光纤传光原理，且结构简单、功能多样、演示过程直观的光的传播综合演示仪。

实现本实用新型的目的技术方案是：一种光的传播综合演示仪，它包括一个置于二度可调夹具上的半导体激光器和固定于竖直板架上的可转动的圆周角度盘，与贴于其半径方向的光尺，由一端呈四分之一圆弧边的透明矩形尺；一端带有聚光透镜的光纤耦合器，另一端夹持光纤。当半导体激光束转向圆周角度盘并指向圆心入射光尺，转动光尺可顺序定量演示反射定律，折射定律和全反射定律，观测临界角和测定光尺折射率，观察光波导现象，当转过半导体激光束指向光纤耦合器、微调激光器夹具使光束完全耦合入光纤，在光纤中传播，从另一端输出。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：结构简单，操作方便，用半导体激光作光源并用电池供电，便于携带在任何教学场所，功能集成度高，可完成6～8个重要实验，并可定量；价格低，易于推广，现有高中、专科物理课中光学教学演示，尚无这种多功能集成化的板式课堂演示仪器，而仅有个别、单一功能如反射、折射演示，用半圆玻璃演示全反射，尚无光波导和光纤传光演示，且不能定量。

图1是本实用新型光的传播综合演示仪的一种结构示意图。

图2是本实用新型作光纤耦合与光纤传光演示的示意图。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

结合图1、图2，本实用新型的光的传播综合演示仪，采用5mw红色半导体激光器(1)，夹持于俯仰水平可调夹具上，通过支杆固定于支撑架(6)背面，可在垂直面内旋转，改变光束方向。光尺(2)为长300mm、宽40mm，厚5mm的透明有机玻璃，一端抛光为四分之一圆弧状，另一端呈三角形，光尺贴于φ150mm圆周角度盘(3)半径方向，光尺的上边线穿过圆周角盘的圆心。光纤耦合器(4)一端设置焦距8mm小透镜，另一端有光纤插孔，直径φ1．5mm，耦合器为φ20mm，中空圆柱，在光纤和透镜间开一观察缝约5mm。

本实用新型可广泛用于高中、专科院校光学教学中的理想仪器。