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申请/专利权人:湖北科技学院
摘要:本发明涉及一种自动锁定布儒斯特角测量折射率的装置,包括底座和载物台,底座上固定安装有激光器、偏振片、电动旋转台、第一凸透镜、第二凸透镜、第一光电探测器、第二光电探测器、减法器和控制模块;第一凸透镜和第二凸透镜分别设置在待测光学介质的反射光路和折射光路中,且两者的焦点均设置在待测光学介质的入射光点处;第一光电探测器和第二光电探测器均以有线方式与减法器的输入端电性连接;减法器的输出端和电动旋转台的输入端均以有线方式电性连接于控制模块。本发明还提供一种基于上述装置的自动锁定布儒斯特角测量折射率的方法。本发明结构简单、操作便捷,可实现布儒斯特角的自动锁定,且对介质折射率的测量精度高。
主权项:1.一种自动锁定布儒斯特角测量折射率的装置,其特征在于,包括底座13和用于固定待测光学介质6的载物台5,所述底座13上固定安装有激光器1、用于将激光器1发射出的自然偏振光变为线偏振光的偏振片3、用于旋转载物台5的电动旋转台4、第一凸透镜7、第二凸透镜8、第一光电探测器9、第二光电探测器10、减法器11和控制模块12;所述第一凸透镜7和第二凸透镜8分别设置在待测光学介质6的反射光路和折射光路中,且两者的焦点均设置在待测光学介质6的入射光点处;所述第一光电探测器9和第二光电探测器10分别用于接收反射光和折射光,且两者均以有线方式与减法器11的输入端电性连接;所述减法器11的输出端和电动旋转台4的输入端均以有线方式电性连接于控制模块12;所述激光器1和偏振片3之间设置有用于调节激光光束直径大小的光阑2;所述激光器1发出的激光为单色激光;所述自动锁定布儒斯特角测量折射率的装置的测量方法,包括以下步骤:1将待测光学介质6固定安装至载物台5,调节激光器1的方向,以使待测光学介质6的入射光点落在电动旋转台4的中心轴线上且位于第一凸透镜7和第二凸透镜8的焦点处,同时确保经过偏振片3后的激光偏振方向平行于待测光学介质6的入射面;2控制模块12输出脉冲个数连续变化的脉冲信号至电动旋转台4,对电动旋转台4的旋转角度进行扫描;3第一光电探测器9和第二光电探测器10分别将反射光和折射光的光功率转化为电压信号PD1和PD2,减法器将两电压信号进行差分PD2-PD1,此差分信号作为布儒斯特角的锁定信号;4上述锁定信号输入至控制模块12,在控制模块12中,确定上述锁定信号的最大值,此时对应的入射角度即为布儒斯特角;5重新对电动旋转台4的旋转角度进行扫描,当扫描至上述锁定信号的最大值时,保持此时控制模块12输出的脉冲个数不变,即可锁定入射角度为布儒斯特角ib;6将空气折射率n0和布儒斯特角ib,代入公式n1=n0tanib,即可测量出待测光学介质6的折射率n1。
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