[发明专利]一种数字化光电实验装置及其教学方法

权利要求书

1.一种数字化光电实验装置，其特征在于包括有：

光源模块，用于给装置提供光源；

准直扩束模块（2），用于获得满足实验要求大小的光束；

空间光调制模块（3），用于模拟实验所需的各种光学元件；

观察成像模块（4），用于观察和采集实验结果；

辅助光路模组（7），安装于上述各模块之间用于改变主光路上的光束；

以及安装平台（1），用于安装上述各模块，提供安装接口便于接驳辅助光路模组（7）和提供与外界PC机连接的接口。

2.根据权利要求1所述的数字化光电实验装置，其特征在于还包括有计算机控制模块（6），利用计算机系统实行光学元件数字化、生成控制指令输出到空间光调制模块（3）并显示相应的模拟图形，接收并处理来自观察成像模块（4）中采集到的实验结果，并提供数据交换接口连接外部共享设备。

3.根据权利要求1所述的数字化光电实验装置，其特征在于上述准直扩束模块（2）包括用于固定上述光源模块的固定夹具（21）、小孔滤波装置（22）、反射镜（23）、扩束透镜模组（24）和反光镜（25），所述小孔滤波装置（22）、反射镜（23）、扩束透镜模组（24）和反光镜（25）通过带微调装置的基座固定在安装平台（1）上，反射镜（23）与扩束透镜模组（24）的中心距离满足扩束透镜模组（24）焦距的要求。

4.根据权利要求1所述的数字化光电实验装置，其特征在于上述空间光调制模块（3）为透射式空间光调制器模组，所述透射式空间光调制器模组依次包括有起偏器（31）、透射式空间光调制器（32）、检偏器（33）和可变光阑（34），所述可变光阑（34）为可选组件，用于将通过透射式空间光调制器（32）后的被调制光斑进行选择过滤以获得合适的观察光斑。

5.根据权利要求1所述的数字化光电实验装置，其特征在于上述空间光调制模块（3）为反射式空间光调制器模组，所述反射式空间光调制器模组依次包括有反射镜（35）、分光棱镜（36）和反射式空间光调制器（37），所述反射镜（35）为可选组件，该反射镜（35）采用活动铰链结构或可旋转结构连接在安装平台（1）的固定轴上。

6.根据权利要求1所述的数字化光电实验装置，其特征在于上述观察成像模块（4）包括有共轭成像透镜（41）和图像采集组件（42），所述共轭成像透镜（41）用于将调制结果进行成像以获得清晰的实验结果，所述图像采集组件（42）用于将实验结果实时采集到上述计算机控制模块（6）上。

7.根据权利要求1所述的数字化光电实验装置，其特征在于上述辅助光路模组（7）包括有分光棱镜（71）、反射镜（72）和合光棱镜（73），根据需要选择其中的一种或者两种以上的结合，所述辅助光路模组（7）采用活动铰链结构或可旋转结构连接在安装平台（1）的固定轴上。

8.根据权利要求1所述的数字化光电实验装置，其特征在于上述计算机控制模块（6）包括有系统主板（61）、设置在系统主板（61）上的连接空间光调制模块（3）的接口（62）、连接网络模块的接口（63）、连接外部显示设备的接口（64）和图像采集控制板卡接口（65）、以及操作控制处理电路板（66）和控制面板（67），所述控制面板（67）上设有用于选择实验内容的旋转按钮（671）、调整参数用的滑块组件（672）和用于显示实验名称和参数内容及相应值的显示屏（673）。