1. 研究目的与意义
光波的相位是大学物理和光学中非常重要的一个物理量,其决定着光的传输方向以及光强叠加结果。但是由于人眼直观感受到的是光强,因此对本科生而言,光的相位非常抽象且难以理解。如何直观形象的观测光波相位,对于大学物理的教学非常重要。传统能够测量光波相位的方法是干涉法,如迈克尔逊干涉仪和斐索干涉仪等。因干涉仪对振动非常敏感,需用气浮平台和安静的环境以实现干涉测量,且成本高昂,无法大规模为学生使用。哈特曼波前探测器可以实现单束光的相位测量,无须双光束干涉,因而几乎不受振动等环境影响,且成本较低,非常适合用于教学演示设备。
为此,本课题基于哈特曼探测器,设计整体光路并对光源进行优化调整。选择合适的光学器件及光源,降低系统的成本,使其更适用于制作教学演示系统。整体光路不复杂,便于学生操作。
2. 研究内容和预期目标
2.1 研究内容:
完成整体光路的设计和对光源的优化设计,具体内容包括:
3. 研究的方法与步骤
3.1 研究方法:
针对可视化光波相位实验系统光路结构设计的工作,本课题采用文献分析法,收集有关哈特曼探测器的工作原理,准直光源设计以及光路设计的相关文献,查询市场光源模块参数,通过这些文献学习整体光路以及光源设计的知识。
4. 参考文献
[1] 姜文汉,鲜浩,沈峰.shack-hartmann 波前传感器的探测误差[j].量子电子学报,1998(15):193-199.
[2] 杨毅.一种新型的基于非成像光学的led均匀照明系统[j].光学技术,2007,33(1):111-112.
[3] 于桂英,金翼,倪晓武等.基于光学扩展量的led均匀照明反射器的设计[j].光学学报,2009,29(8):2297—2301.
5. 计划与进度安排
2024年第1周(2月20日-2月24日) 下发毕业论文任务书
1-2周(2月20日-3月3日) 完成开题报告
3-14周(3月6日-5月21日) 毕业论文写作, 按开题报告撰写论文
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