[实用新型]一种用半导体激光器做光源的激光全息实验仪

说明书

技术领域

本实用新型属于物理实验技术领域，具体涉及一种激光全息实验仪。 

背景技术

半导体激光器由于具有体积小，效率高，寿命长和高速工作的优异特点，有着极其广泛的用途。这类器件的发展，从一开始就和光通讯技术紧密结合在一起，它是当前通信领域中发展最快、最为重要的激光光纤通信的重要光源，预期在光信息处理和光存储、光计算机和外部设备和光耦合和全息照相以及测距、雷达等方面都将得到重要的应用。可以预料，在飞速发展的激光光纤通讯技术中，半导体激光器将发挥出它的巨大潜力。

传统的激光全息实验仪一般采用气动减震的光学平台做实验底座，用氦氖激光器做光源，为搭建完整的光路，需要会聚透镜，反射镜、扩束镜、曝光定时器、激光探测器等光学设备，实验时需要反复调节同轴等高，由于光学设备庞杂，所以实验条件要求高，并且由于采用传统的全息干板，需要在暗室中完成，这更增加了学生实验操作的难度。

随着半导体激光器的广泛应用，其成本也在不断降低，跟传统氦氖激光器相比，其出光功率以及稳定性都有很大优越性，另外由于采用低压供电，其电源设备的制作也比较容易，经试验后发现，采用半导体激光器做光源的激光全息实验稳定性和成功率都有很大提高。

发明内容

为了克服原有激光全息实验仪光学设备庞杂、调整难度高、实验成功率低的缺点，本实用新型提供一种结构简单、实验稳定性好的激光全息实验仪。采用半导体激光器做光源，简化了设备，增加了实验稳定性。

本实用新型提供的激光全息实验仪，包括：作为光源的半导体激光器做光源，光学导轨、可三维调节的激光器控制架、红敏光致聚合物全息干板、载物调节架、激光功率探测器（激光功率计）、曝光定时器；曝光定时器用于控制半导体激光器通断时间；可三维调节的激光器控制架、全息干板和载物调节架、激光功率探测器依次放置在光学导轨上，其中光学导轨配有无视差位置测量标尺。

为增加全息照片的拍摄成功率，本实用新型提供的激光全息实验仪，增加了四档位测量的激光功率计，并且激光功率计的接收器配有孔径可调的光阑，既可以定性观察也可以定量测量，通过仪器在导轨上移动不同的位置，使接收点的光强也有不同的变化。

本实用新型中，采用半导体激光器做光源，代替传统的氦氖激光器以及高压电源，大大降低的仪器成本并提高了可操作性。

本实用新型中，由曝光定时器直接控制半导体激光器通断时间，替代了传统的外置曝光定时器需要重复调整光路让激光通过定时器关断孔的麻烦。

本实用新型中，采用铝合金光学导轨做实验平台和反射式全息，结构轻便，成本低。

本实用新型中，应用红敏光致聚合物全息干板，可以在白光下完成实验，降低了传统式激光全息实验要求在暗室的操作的弊端。

本实用新型结构简单、操作方便、实验成功率高，可以用于高等院校近代物理实验或者设计性研究性实验。

附图说明

图1为半导体激光器的远场分布。

图2为拍摄反射全息图的光路。

图中标号：S：半导体激光器， H：全息干板（涂黑部分代表感光乳剂层），O：被拍摄物体。

具体实施方式

根据半导体激光器的远场分布图，如图1所示，垂直结平面的发散角度很大。

本实用新型利用这一点，将半导体激光器的前端透镜去掉，这样在20厘米范围内可以得到均匀照亮全息干板和拍摄样品（例如一元硬币）的激光束，在去掉了扩束镜的同时也大大减小了光程，降低了实验调节难度。

半导体激光器采用由曝光定时器直接控制照亮时间，可以在主机面板上按

键自由设定控制时间，通过继电器直接控制半导体激光器的电源，这样就可以不用外置曝光定时器而直接完成激光全息照相实验。

因为激光全息实验对光照强度稳定性要求比较高，所以半导体激光器的电

源线路控制采用两级稳压电路电源，提高了激光器输出光功率的稳定度，增加了实验成功率。

采用光致聚合物全息干板作为记录介质，其特性是只对红光敏感，能作波长为650nm的半导体激光记录介质，这样在拍摄全息图时，整个操作过程可在日光灯下进行，该红敏光致聚合物全息干板具体性能指标:1、对波长λ＝633nm、650nm的红光敏感。2、衍射效率高，＞80％。3、感光灵敏度5～10mJ/cm2。4、折射率调制度Δn＝0.0089。5、分辨率，>4000条/mm。干板厚度d＝25μ。