[发明专利]一种全光纤的引力波测量教学演示系统及演示方法有效

专利信息
申请号: 201811560755.1 申请日: 2018-12-20
公开(公告)号: CN109637308B 公开(公告)日: 2021-07-27
发明(设计)人: 吴媛;郭进先 申请(专利权)人: 华东师范大学
主分类号: G09B23/18 分类号: G09B23/18;G09B23/22
代理公司: 上海麦其知识产权代理事务所(普通合伙) 31257 代理人: 董红曼
地址: 200062 上*** 国省代码: 上海;31
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摘要: 发明提出了一种全光纤的引力波测量教学演示系统,信号发射模块发出的单色的频率稳定的入射激光,注入由耦合器、光开关、法拉第旋转镜、声波源、光纤线圈、隔音箱构成的臂长可调节的迈克尔逊干涉模块,获得干涉信号,并通过由光电探测器和信号分析与处理器所构成的信号采集与处理模块,实现干涉信号的测量、分析与处理。本发明还提出一种全光纤的引力波测量教学演示方法,通过臂长可调节的迈克逊干涉仪,实现干涉测量原理和引力波灵敏度与臂长关系的实验演示,打破了传统引力波测量教学演示仅形式上复原目前在用的测量系统,而缺乏原理性演示的设计。同时,本发明采用递进式教学,使用方便,实验效果直观,可广泛应用于物理实验教学实践中。
搜索关键词: 一种 光纤 引力 测量 教学 演示 系统 方法
【主权项】:
1.一种全光纤的引力波测量教学演示系统,其特征在于,包括:相干光源(1)、耦合器(2)、光开关(3,4,5,6)、法拉第旋转镜(7,8)、光纤线圈(a1,a2…,an,d1,d2,…,dn)、声波源(b1,b2,…,bn)、隔音箱(c1,c2,…,cn,e)、光电探测器(9)及信号分析与处理器(10);其中,所述相干光源(1)用于产生入射光场;所述耦合器(2)用于所述入射光场的分束与合束;所述光开关(3,4,5,6)用于光路选择,实现迈克尔逊干涉仪的不同臂长;所述法拉第旋转镜(7,8)用于实现光波的反射和光路中偏振衰落的抑制;所述光纤线圈(a1,a2…,an,d1,d2,…,dn)用于构成迈克尔逊干涉仪的信号臂和参考臂;所述声波源(b1,b2,…,bn)用于模拟引力波;所述隔音箱(c1,c2,…,cn,e)用于屏蔽外界声音对演示系统的影响;所述光电探测器(9)用于实现仿真引力波引起的干涉信号探测;所述信号分析与处理器(10)用于所述干涉信号的分析与处理,实现引力波测量。
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