[实用新型]微小角度的测量系统

说明书

本实用新型是一种微小角度的测量系统。它采用激光全息干涉的光路，分束镜、两个反射镜和观察屏顺序摆放，将透明薄板置于分束镜与平面反射镜之间，放于载物台的中心，缓慢转动载物台，在观察屏上可以看到圆环的吞吐，数出吞吐的圆环数量，带入公式就可以计算出转动的角度。

所属技术领域

本实用新型涉及激光全息干涉测量角度的装置，具体是对微小角度的测量。

背景技术

目前利用全息干涉来测量角度的方法也有很多，因而实验装置也千差万别。例如，利用迈克尔逊干涉仪中的补偿板的偏转导致光程变化进而引起干涉条纹吞吐测量角度；以及通过对迈克尔逊干涉仪的其中一面反射镜进行偏转，通过设计复杂光路来实现光程的改变来测量角度。但是，这些装置十分繁琐，精确度不可调，而且许多外界因素如各种声音所引起的振动会对测量结果产生很大影响。

发明内容

本实用新型解决其技术问题所采用的具体技术方案是：采用激光全息干涉的光路，调节两面反射镜使其到分束镜的距离大致相同，光经过准直镜形成面光源打到分束镜上，调节反射镜的偏转方向使反射的光汇聚在光屏上形成明暗相间的干涉条纹，再将已知厚度的透明薄板置于分束镜与一个平面反射镜之间，放于载物台的中心，缓慢转动载物台，在光屏上可以看到干涉条纹的吞吐，数出吞吐的圆环数量，带入公式就可以计算出转动的角度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是全息干涉测量角度原理图。

图2是转动薄板引起光程变化分析图。

图1中M1，M2：平面反射镜；G1：透明薄板；E：扩束准直镜；G2：补偿镜；G3：分束镜；F：载物台；S：光屏；P：点光源。

具体实施方式

在图1中，先要调节反射镜M1和M2到分束镜G3的距离大致相等，再将光源经过准直镜形成超过光屏一半范围的面光源，调节反射镜M1和M2偏转的角度使光束1和光束2在光屏S上重合。通过调节反射镜M2的微调旋钮使光屏上出现明暗相间的干涉条纹，然后在分束镜与反射镜间加入一块厚度已知的透明薄板，仔细调节透明薄板G1，当薄板G1左右微调时观察屏上没有明显的环的吞吐，此时薄板G1与反射镜M1平行。接着缓慢转动载物台，在光屏上可以看到干涉条纹的吞吐。数出吞吐数目带入公式就可以得到转动的角度。

在图2中，AM线是光束1射向M1的方向(也垂直于M2镜面)，初始薄板 G1垂直于AM放置，其前表面见图2的HJ位置。现在围绕着O点(即光束1到薄板G1上的位置)转动，这样光束1通过薄板G1的前后表面，发生二次折射后从D点射出，射出的光线与射入光线平行。其中，光束1的折射角为α，光线在 G1中走的路程为s，过D做线段DC垂直于AM，垂足为N，线段ON的长度为L。在G1转过β角度后，G1的前后表面位置见GK和BF，OE为法线。由折射定律得：

由几何关系得：

scos(β-α)＝l

光程变化为：

其中λ为光的波长。