專利名稱：雙孔單程激光正交干涉儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種激光干涉裝置，特別是涉及一種激光正交干涉裝置。
背景技術(shù)：
對于光束垂直相交所產(chǎn)生的干涉條紋來講，用邁克耳遜干涉儀和激光器兩者產(chǎn)生激光干涉條紋的實際過程是首先用干涉儀的半反射半透射鏡把一條激光束分解成豎向和橫向兩條光束；其次再用干涉儀的兩個反射鏡，把豎向和橫向兩條光束反射回半反射半透射鏡上，從而形成垂直上下和水平往返兩條閉合回路光束；然后讓反射回來的兩條光束，在半反射半透射鏡上垂直相交后能向同一個方向傳播，從而使這兩條返回正交光束在干涉儀觀測屏上產(chǎn)生干涉條紋。人們對這種返回正交光束干涉條紋的分析研究，已達到了很普及、很深入的程度了。
然而，當人們把一臺激光器發(fā)射輸出的兩條單程激光束直接垂直相交，然后再合成進行干涉時，由于同一臺激光器所發(fā)射輸出的每一條光束，其頻率、相位差、振動方向都是相同的，因此人們在光屏上同樣也能觀測到激光干涉條紋。目前人們對這種單程激光正交干涉條紋所做的分析研究非常稀少，對這種干涉條紋的變化規(guī)律，無論是在實踐上，還是在理論上都缺乏足夠的了解和認識。

發(fā)明內(nèi)容
為了使人們在實踐與理論上，對單程激光正交干涉現(xiàn)象能進行深入地分析研究，本實用新型提供一種激光干涉儀，該激光干涉儀不僅能使兩條單程激光正交后產(chǎn)生干涉條紋，而且人們通過轉(zhuǎn)動干涉儀還可觀察到干涉條紋的移動變化。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是在激光器部分反射鏡的鍍膜反射薄層上，加工制作出兩個相同的微小透光孔，使激光器諧振腔只能從這兩個透光孔處向外發(fā)射輸出激光；在靠近兩個微小透光孔處，各安置一個微小反射鏡，使諧振腔發(fā)射輸出的兩束激光，被微小反射鏡反射后，能在空間某一點處垂直相交，在該點處安置一個能使一條激光束被透射，使另一條激光束被反射的透反射鏡，從而使兩條激光束在該點處垂直相交后能向同一個方向傳播，即向觀測光屏方向傳播；把激光器諧振腔、部分反射鏡、干涉儀的反射鏡、透反射鏡、觀測光屏等部件，都安裝固定在某一轉(zhuǎn)動裝置上，使它們能同時、同步地向空間每一個方向自由轉(zhuǎn)動；觀測者通過轉(zhuǎn)動干涉儀，即可觀測到干涉條紋的移動變化。
有益效果經(jīng)典物理學認為光波在地面不同方向具有不同的光速。而現(xiàn)代物理學中的“光速不變原理”則認為光波在地面不同方向的光速都相等。一百多年來，由于“光速不變原理”在現(xiàn)有的光干涉實驗中始終沒有得到直接明確地驗證，因此人們對“光速不變原理”是否符合客觀事實，在理論上一直爭論不休。從這一點講，本實用新型的有益效果是人們通過觀測單程激光正交干涉條紋是否發(fā)生移動變化，就可以直接明確地驗證“光速不變原理”是否正確。
具體地講，當觀測者把本實用新型向空間各方向轉(zhuǎn)動時，如果觀測者在光屏上沒有觀測到光干涉條紋的移動變化，那么因“光速不變原理”與客觀事實相一致，所以它就是正確的原理。反之，如果觀測者在光屏上觀測到了光干涉條紋的移動變化，那么因“光速不變原理”不相符客觀事實，所以它就是錯誤的原理。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。


圖1為雙孔單程激光正交干涉儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為雙孔單程激光正交干涉儀的光束傳播路徑示意圖。
圖3為雙孔單程激光正交干涉儀的反射鏡6和反射鏡7放大示意圖。
圖4為雙孔單程激光正交干涉儀的轉(zhuǎn)動裝置及支撐關(guān)系俯視圖。
圖中1.激光器諧振腔，2.激光器全反射鏡，3.激光器部分反射鏡，4.徽小透光孔，5.微小透光孔，6.反射鏡，7.反射鏡，8.光學鏡片，9.透反射鏡，10.光程補償鏡，11.觀測光屏，12.旋轉(zhuǎn)平臺，13.支撐架，14.固定架，15.豎向轉(zhuǎn)動裝置，16.水平轉(zhuǎn)動平臺，17.底基座，18.輸出激光束，19.輸出激光束，20.反射激光束，21.反射激光束。22.光束20與光束21垂直相交點。
具體實施方式
激光器是由工作物質(zhì)、諧振腔和泵浦激勵能源三部分組成。在工作物質(zhì)的兩端有兩面互相平行的反射鏡，其中一面是全反射鏡，另一面是部分反射鏡，這兩個反射鏡及它們之間的空間稱為光學諧振腔。對激光器部分反射鏡進行一定的光學加工改造，并為改造后的激光器配置三套能顯示轉(zhuǎn)動角度大小的轉(zhuǎn)動裝置后，即可得到本實用新型。
以下結(jié)合附
圖1按步驟說明一下雙孔單程激光正交干涉儀的具體實施方式
一、首先在激光器部分反射鏡3的鍍膜反射薄層上，制作加工出兩個相同的微小透光孔，即透光孔4、透光孔5，激光器只能從這兩個微小透光孔向外發(fā)射輸出激光。
二、在靠近微小透光孔4處，安置一個反射鏡6，在靠近微小透光孔5處，安置一個反射鏡7，使諧振腔1發(fā)射出的激光束18、激光束19，分別被反射鏡6、反射鏡7反射后，能在點22處垂直相交。
三、在點22處安置一個能使激光束20被透射，使激光束21被反射的透反射鏡9，從而使光束20與光束21兩者在點22垂直相交后，能向同一個方向傳播，即向觀測光屏11方向傳播。
四、在光束20的光程延長線外，安置一個觀測光屏11，用來觀測光束20、光束21兩者合成后所產(chǎn)生的干涉條紋。
五、在光束21的光程中安置一個光程補償鏡10。
六、把激光器諧振腔1、部分反射鏡3、反射鏡6、反射鏡7、透反射鏡9、光程補償鏡10、光屏11這七者，用支撐架13固定連接在旋轉(zhuǎn)平臺12上，使它們在旋轉(zhuǎn)平臺12上能同時、同步地作360°角旋轉(zhuǎn)。
七、用固定架14把旋轉(zhuǎn)平臺12與豎向轉(zhuǎn)動裝置15連結(jié)成一體，使旋轉(zhuǎn)平臺12通過豎向轉(zhuǎn)動裝置15能作豎向轉(zhuǎn)動。
八、把豎向轉(zhuǎn)動裝置15固定在水平轉(zhuǎn)動平臺16上，把水平轉(zhuǎn)動平臺16安置在干涉儀底基座17上，使水平轉(zhuǎn)動平臺16在干涉儀底基座17上能作360°角轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求1.一種雙孔單程激光正交干涉儀，包括激光器、輸出光反射鏡、透反射鏡、光程補償鏡、豎向及橫向旋轉(zhuǎn)裝置；其特征是在激光器部分反射鏡(3)的鍍膜反射薄層上，有微小透光孔(4)和微小透光孔(5)；在靠近透光孔(4)處，有一個反射鏡(6)，在靠近透光孔(5)處，有一個反射鏡(7)，激光束(18)與激光束(19)，分別被反射鏡(6)和反射鏡(7)反射后，能在點(22)處垂直相交；在點(22)處有一個能使光束(20)被透射，使光束(21)被反射的透反射鏡(9)，透反射鏡(9)使光束(20)和光束(21)兩者在點(22)垂直相交后能向同一個方向傳播；在光束(21)的光程中有一個光程補償鏡(10)；在光束(20)的光程延長線上，有一個光屏(11)；激光器諧振腔(1)、部分反射鏡(3)、反射鏡(6)、反射鏡(7)、透反射鏡(9)、光程補償鏡(10)、光屏(11)這七者，通過旋轉(zhuǎn)平臺(12)、豎向轉(zhuǎn)動裝置(15)、水平轉(zhuǎn)動平臺(16)這三個轉(zhuǎn)動裝置，能同時、同步地向空間每一個方向自由轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙孔單程激光正交干涉儀，其特征是在激光器部分反射鏡(3)的鍍膜反射薄層上有3～8個微小透光孔，在靠近每一個微小透光孔處都有一個反射鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙孔單程激光正交干涉儀，其特征是反射鏡(6)和反射鏡(7)兩者被安置在同一個光學鏡片(8)上；激光束(18)與激光束(19)射向反射鏡(6)和反射鏡(7)兩個反射面的入射角都等于67.5°，其中鏡(6)反射面與鏡(7)反射面不平行，鏡(6)反射面的延長面與鏡(7)反射面的延長面，其平面夾角等于45°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙孔單程激光正交干涉儀，其特征是激光束(18)與激光束(19)兩者，分別是由發(fā)射波長相等的兩個激光器發(fā)射的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙孔單程激光正交干涉儀，其特征是射向反射鏡的每一條激光束，分別是由發(fā)射波長相等的激光器輸出的。
專利摘要本實用新型雙孔單程激光正交干涉儀是一種激光干涉裝置，它包括激光器、反射鏡、透反射鏡、光程補償鏡、觀測光屏、豎向及水平旋轉(zhuǎn)裝置。其特征是在激光器部分反射鏡(3)上有兩個微小透光孔(4)和(5)；在靠近這兩個透光孔處，分別有反射鏡(6)和(7)；激光器發(fā)射出的兩束激光(18)和(19)，分別被反射鏡(6)和(7)反射到點(22)處垂直相交；在點(22)處有一個透反射鏡(9)，使反射光束(20)和(21)兩者在點(22)垂直相交后能向觀測光屏(11)方向傳播；觀測者通過轉(zhuǎn)動干涉儀可觀測到干涉條紋的移動變化。本實用新型的有益效果是可以直接驗證“光速不變原理”是否正確。
文檔編號G09B23/00GK2786732SQ20052007980
公開日2006年6月7日 申請日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月10日
發(fā)明者王建華 申請人:王建華