[发明专利]一种光学实验用组合激光光源

说明书

技术领域

本发明涉及一种光源，具体为一种光学实验用组合激光光源。

背景技术

几何光学实验中，常常需要搭建各种透镜成像光路，用于演示透镜成像规律，测量透镜焦距等。实验用的光源通常为烛焰、白炽灯、LED灯等。这些光源所发光的聚散性自身无法调节，给实验带来不便。缺乏一种既能产生平行光线、又能产生可调发散角度的发散光线、可调会聚点的会聚光线的光源。

发明内容

本发明的目的，是提供一种有利于几何光学实验演示和测量的光学实验用组合激光光源合光源。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：包括光源盒、激光器、微型电机、微型电机控制器；所述微型电机和所述激光器的数量相等，均大于等于三个，微型电机沿同一竖直线自上而下等间隔固定在光源盒表面，每个微型电机的转轴与一个激光器垂直固定联结，由微型电机带动激光器转动；激光器设于所述光源盒内，光源盒侧面设有激光出射孔；所述微型电机控制器与微型电机电相连，用于控制微型电机的转动，微型电机控制器上设有转角调谐旋钮，用于设定每个微型电机的转角。

所述微型电机为步进电机。

所述激光器为可沿同一直线向两端发射激光的双向激光器。

由于采用上述设计，本发明通过数个微型电机和激光器的组合，构成聚散性可调的组合激光光源，激光光线出射角度可精确调节，能方便地产生平行激光线、发散激光线、会聚激光线等实验用光线，光路直观清晰，有利于几何光学实验的光路演示和透镜焦距等参量的测量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的构成示意图。

图2为光源盒的侧面示意图。

图3为本发明产生正向平行激光线示意图。

图4为本发明产生斜向平行激光线示意图。

图5为本发明产生发散激光线示意图。

图6为本发明产生会聚激光线示意图。

图7为微型电机和激光器转角大小计算原理图。

图8为本发明用于测量凹透镜焦距的示意图。

图中：1.光源盒，2.激光器，3.微型电机，4.微型电机控制器，5.凹透镜，11.激光出射孔，21.平行激光线，22.会聚激光线，23.发散激光线，24.激光线交汇点，41.转角调谐旋钮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1、图2所示，微型电机3共三个，沿同一竖直线自上而下等间隔固定在长方形光源盒1的表面，每个微型电机3的转轴与一个激光器2垂直固定联结，初始状态为激光器2位于水平方向、可沿水平方向发射激光。激光器2设于光源盒1内，光源盒1的侧面设有长条形激光出射孔11。微型电机3为步进电机。微型电机控制器4与微型电机3电相连，用于控制微型电机3的转动。微型电机控制器4上设有三个转角调谐旋钮41，分别用于设定每个微型电机3的转角。通过微型电机控制器4驱动微型电机3按设定转角带动激光器2一起转至相应位置发射激光。

图3、图4分别为本发明产生平行激光线21的情况。图3为正向平行激光线，对应每个微型电机3的转角均为0°。图4为15°倾角的斜向平行激光线，对应每个微型电机3的转角均为15°，由转角调谐旋钮41设定。

图5、图6分别为本发明产生发散激光线23和会聚激光线22的情况。分别由转角调谐旋钮41设定每个微型电机3的转角并驱动微型电机3使相应激光器2顺时针或逆时针转动，三个激光器2发出的激光线产生激光线交汇点24。图5中的激光器2为双向激光器，便于产生图5中发散激光线23的激光线交汇点24。

如图7所示，图中相邻微型电机3的上下间距为d，激光线交汇点24位于中间一个激光器发出的水平激光线上，激光线交汇点24到三个微型电机3转轴所在平面的垂直距离为x，由几何关系得出图7中上、下两个激光器2对应的微型电机3的转角大小为θ＝arctan(d/x)，由转角调谐旋钮41设定(设逆时针转动转角为正，顺时针转动转角为负)。

图8中，本发明产生的会聚激光线22会聚于激光线交汇点24，在光路上放置待测凹透镜5并左右移动凹透镜5的位置，使经凹透镜5后的光线为平行激光线21，此时原激光线交汇点24到凹透镜5的距离F即为该凹透镜5的焦距值。