概 述
第一节 仪器的用途
HLD-LS-III型光速测定仪由主机和示波器、高频率计等部分组成。它能直接在示波器的荧光屏上显示两路光程不同的光“拍”频波的波形和位相,从而达到测量光波在空气中传播速度的目的。
第二节 技术指标
一、 输入电压:AC 220V±10% 50HZ 二、 消耗功率:≤30W
三、 外形尺寸:1700×420×270mm 四、 净重:60kg
五、 连续工作时间:5小时
六、 环境温度:0℃~+40℃(室温)
七、 光源氦氖激光器输出功率≥1.5mw,波长6328?单模 八、 光载频:29~30MHz
九、 准确度:1%(位相差为2π) 2%(其它位相差)
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第三节 仪器的结构
主机见结构图 一、 信号处理部分:
(1)声光频移器(2)高频信号源(3)光电接收盒(4)分频器 二、 光路部件:
光栏(3) 全反镜(4、9、10)(11~13)(14~16) 半反镜(7) 半反镜(条形)(5) 斩光器(6) 导轨(17) 箱体(18) 三、 电源:
1、氦氖激光器电源;2、±15V直流稳压源 四、 光源:
氦氖激光管
仪器的工作原理
第一节 电原理方框图
D-02 D-01 D-03 D-04-1 激光 氦氖声光光路系统 光电 激光频移接收 电源 器 器 器 高频率计 1/2混频器2 混频器1 本 高频信号源 (用户自备) 分 振 频 选频放大器 选频放大器 D-04-2 至外触发输入 至Y输入 (示波器) (用户自备) 第二节 工作原理说明
一、 发射部分:
长250mm的氦氖激光管输出波长为6328?,功率大于1.5mw的激光束射入声光频移器中,同时功率信号源输出的频率为15MHz左右、功率1W左右的正弦信号加在频移器的晶体换能器上,在声光介质中产生声驻波,使介质产生相应的疏密变化,形成一位相光栅,则出射光具有2种以上的光频,其产生的光“拍”信号为功率信号源频率的倍频,频率信号源采用考兹振荡电路,经预选放大,功放输出。 二、 光电接收和信号处理部分:
由电路系统出射的拍频光,经光敏二极管接收转化为频率为光拍频的高频电信号,输入至分频器混频电路。该信号与本振荡信号混频,选放后输入至ST-16示波器的Y输入端。与此同时,功率信号发生器的另一路输出信号与1/2本振信号混频,选放后作为ST-16示波器的外触发信号。需要指出的是,如果使用示波器内触发,将不能正确显示二路光波之间的位相差。 三、 电源:
激光电源采用倍压整流电路,工作电压部分采用大电解电容,使之有一定的电流输出,触发电压采用小容量电容,利用其时间常数小的性质,使该部分电路在有工作负载的情况下形同短路,结构简洁、有效。
±15V电源采用三端固定集成稳压器件,负载≥300mA,供给光电接收器和信号处理部分以入功率信号源,±15V降压调节处理后供给斩光器之小电机。
指示灯电压直接由稳压电源给出。
仪器的使用 第一节 仪器的成套性
一、成套性
HLD-LS-III型光速测定仪 电源线 50Ω高频电缆线 二、 配套仪器
ST-16 频率计 三、技术文件
使用说明书
一份 一台(自备) 一台(自备)
1台 1根 3根
卷尺 合格证
1个 1个
第二节 仪器的安装
一、 仪器应放在稳固、平整的实验桌上,室内光线不宜明亮。 二、调节底脚螺栓(23),使仪器处于水平状态。 三、接线:(见结构图)
1、 将电源线接入仪器电源插口。
2、 用高频电缆将仪器高频信号源的输出端(机内)接入声光频移器(2)输入Q9插口。 3、 将高频信号源的FREQUENCY DETERMINNATION输出端口接至频率计输入端口。
4、 将负15伏电源插头接至光电接收盒的电源输入端口,分频器D-04-2R 30MHz信号输入(机内)用高
频电缆接至光电接收电路D-04-1的输出孔。
5、 将仪器分频器的“Y”端接至示波器的“Y”输入通道;将分频器的“EXT”输出端接至示波器的外
部触发输入端口。
第三节 仪器的调试
一、 激光器(D-02) 1. 接通电源开关;
2. 调节激光电源电位器,使表头指示6mA左右, 15分钟后激光器输出趋于稳定。 二、 示波器:
按示波器说明书使ST-16正常工作,Y轴衰减和扫描速度按输入信号适当选择,注意必须使用ST-16处于外触发工作状态,否则不能准确比较光拍信号的位相差。