白光通信装置实验报告

❶ 迈克尔逊干涉仪实验报告及数据处理（纳光波长）

1、迈克尔逊干涉仪实验报告及数据处理如下：

实验名称：

迈克尔逊干涉仪的调整与使用

实验目的：

了解迈克尔逊干涉仪的干涉原理和迈克尔逊干涉仪的结构，学习其调节方法

2. 调节非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉条纹，了解非定域干涉、等倾干涉、等厚干涉的形成条件及条纹特点。

3. 利用白光干涉条纹测定薄膜厚度。

实验仪器：

迈克尔逊干涉仪（20040151），He-Ne激光器（20001162），扩束物镜。

数据处理：

可通过逐差法求He-Ne激光的波长

2、定义：迈克尔逊干涉仪（Michelson interferometer），是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作，为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。

通过调整该干涉仪，可以产生等厚干涉条纹，也可以产生等倾干涉条纹。主要用于长度和折射率的测量，若观察到干涉条纹移动一条，便是M2的动臂移动量为λ/2，等效于M1与M2之间的空气膜厚度改变λ/2。

在近代物理和近代计量技术中，如在光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验中都有着重要的应用。

(1)白光通信装置实验报告扩展阅读：

工作原理：迈克尔逊干涉仪（英文：Michelson interferometer）是光学干涉仪中最常见的一种，其发明者是美国物理学家阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克尔逊。

迈克耳孙干涉仪的原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来，这两束光从而能够发生干涉。

干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现，从而能够形成不同的干涉图样。干涉条纹是等光程差点的轨迹，因此，要分析某种干涉产生的图样，必求出相干光的光程差位置分布的函数。

❷ 迈克尔逊干涉仪的调整及使用的实验报告怎么写

（2） 观察等倾干涉、等候干涉的条纹，并能区别定域干涉和非定域干涉 （3） 测定He-Ne激光的波长
（4） 观察白光干涉条纹和测定钠光波长及相干长度 实验仪器 迈
克
尔
逊
干
涉
仪
、
He-Ne
激
光
器
。

实验原理
1．迈克尔逊干涉仪
图1是迈克尔逊干涉仪实物图。图2是迈克尔逊干涉仪的光路示意图，图中M1和M2是在相互垂直的两臂上放置的两个平面反射镜，其中M1是固定的；M2由精密丝杆控制，可沿臂轴前、后移动，移动的距离由刻度转盘(由粗读和细读2组刻度盘组合而成)读出。在两臂轴线相交处，有一与两轴成45°角的平行平面玻璃板G1，它的第二个平面上镀有半透（半反射）的银膜，以便将入射光分成振幅接近相等的反射光⑴和透射光⑵，故G1又称为分光板。G2也是平行平面玻璃板，与G1平行放置，厚度和折射率均与G1相同。由于它补偿了光线⑴和⑵因穿越G1次数不同而产生的光程差，故称为补偿板。
从扩展光源S射来的光在G1处分成两部分，反射光⑴经G1反射后向着M2前进，透射光⑵透过G1向着M1前进，这两束光分别在M2、M1上反射后逆着各自的入射方向返回，最后都达到E处。因为这两束光是相干光，因而在E处的观察者就能够看到干涉条纹。
由M1反射回来的光波在分光板G1的第二面上反射时，如同平面镜反射一样，使M1在M2附近形成M1的虚像M1′

❸ 光纤传感器应用与研究实验报告

2014-2018年 中国光纤传感器行业市场需求与投资规划分析报告
近日，国家质监总局公布了2013年度“科技兴检奖”评选结果，浙江省计量院的“白光干涉系统在光纤传感器特性计量中的应用研究”项目获得三等奖。这个项目填补了国内在光纤传感精确计量领域的空白，为中国的光纤传感产业发展提供了技术支撑。
前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》指出，光纤传感器具有抗电磁干扰、轻巧、灵敏度高等优势，可以将信息传感与信号传输合二为一，便于构成分布式网络，易于实现远距离监控和多点实时监测。光纤传感器已被广泛应用于国防、电力、石油、建筑、医学等领域，伴随着物联网技术的发展，光纤传感器将与无线传感技术一起在物联网中起到更为重要的作用。
前瞻产业研究院发布的传感器行业报告指出，当前我国光纤传感行业处于起步阶段，市场规模还不大。但国内多个行业也开始广泛应用光纤传感器，例如，石油和天然气、航天航空、生物医学等领域将大量应用光纤传感器；再如，光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中，用于测试应力松驰、施工应力和动荷载应力，从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。在政策推动和规模效应的作用下，光纤传感器的市场空间越来越广阔。
前瞻产业研究院传感器行业研究小组同时指出，截至2013年底中国2000万元规模以上的传感器制造企业达到263家。但行业整体素质参差不齐，规模以上传感器企业数量以小型企业为主，占比近七成。同时，多数企业集中于低端产品的生产，以价格竞争为主，竞争较为激烈，而高端产品集中在龙头企业及外资企业之中。
而此次获奖的浙江省计量院“白光干涉系统在光纤传感器特性计量中的应用研究”项目，研制了一套可以对光纤光栅传感器进行实验室和在线计量的装置，实现光纤光栅的均匀性、解调系统性能的计量，并具备在线计量的能力。在光纤传感器的应用领域，该系统也为应用于大型工程项目中的光纤传感器系统提供计量检定服务。这一研究项目的成功有助于提升国内传感器行业的高端技术水平，增强国内企业在光纤传感器等高端、新兴传感器产品市场的竞争能力。

❹ 大学物理设计性实验报告

.设计实验，观察白光的干涉条纹，并讨论出现干涉条纹的条件和条纹形状。 提示 在白炽灯前加毛玻璃，把M1与M2'（M2对半反射镜所成的像）的距离调节到接近于0。 2.设计实验，观察汞绿光的非定域干涉和激光的定域干涉。 提示 在汞灯前加绿色滤光片和小孔光阑，以形成点光源；在激光器前加透镜扩束后再加2－3块毛玻璃，以形成面光源。 3.在迈克耳孙干涉仪的一臂光路上插入一块薄平行玻璃片，调节两反射镜的相对角度和位置，会看到什么现象？试分析讨论产生这些现象的原因，并利用该干涉仪测出此玻璃片材料的折射率。（提示：玻璃片的厚度可用千分尺测出。） 提示 参阅附件2。 4.已知钠灯中有两条波长相近、强度相同的黄色谱线。用钠灯照射迈克耳孙干涉仪，并调节两反射镜的相对位置，会看到什么现象？试分析讨论产生这些现象的原因，并由此测出两黄光的平均波长λ，波长差Δλ和钠黄光的相干长度Δλ。（注意：这里，为什么？） 提示 公式中的Δλ是一条谱线中所含的波长范围，并非两谱线之波长差。 5.设计实验，证明等倾干涉定域在无限远。 提示 将干涉仪调节到出现等倾条纹，在观察屏前用透镜聚焦，可看到观察屏上有清晰条纹的位置正好在透镜的焦平面处。 6.试设计一个不用迈克耳孙干涉仪而能观察等倾干涉的实验。 提示 可先将氦氖激光扩束（直径约1厘米以上），然后用透镜（焦距5厘米左右）会聚到一块平行平面玻璃片上（两表面的夹角约小于1'，厚度约2-3毫米），使入射角尽量小，则可在反射光斑中观察到明显的等倾干涉条纹。 7.设计实验，测出等厚干涉定域在何处，验证该定域位置与两反射镜相对位置的关系。 提示 将干涉仪调节到出现等厚条纹，在观察屏前用透镜聚焦，仔细调节到可在观察屏上看到清晰的条纹，根据透镜的物像关系计算出物的位置，即为等厚条纹的定域位置。定域位置与两反射镜相对位置的关系可根据下式算出：
其中，D是定域位置与M1的距离，d是M1与M2'距离，a是M1与M2'的夹角，i是光的入射角。此式的证明，可参阅参考材料2，第123页。 在实验时要注意使入射角大一些，以便于测量。否则i≈0，D≈0。 8.设计实验，利用迈克耳孙干涉仪估测各种滤光片的单色性。（提示：可估测白光通过它们后的相干长度而得。） 提示 改变d，使它从负几厘米到正几厘米（条纹从模糊到清晰再到模糊），从中得到相干长度Δλ，算出Δλ。 9.利用迈克耳孙干涉仪设计并实行你自己想做的实验。（注意：该实验设计方案要征得实验指导老师的同意后方可实行。）