可视化光波相位实验系统光路设计开题报告

光波的相位是大学物理和光学中非常重要的一个物理量，其决定着光的传输方向以及光强叠加结果。但是由于人眼直观感受到的是光强，因此对本科生而言，光的相位非常抽象且难以理解。如何直观形象的观测光波相位，对于大学物理的教学非常重要。传统能够测量光波相位的方法是干涉法，如迈克尔逊干涉仪和斐索干涉仪等。因干涉仪对振动非常敏感，需用气浮平台和安静的环境以实现干涉测量，且成本高昂，无法大规模为学生使用。哈特曼波前探测器可以实现单束光的相位测量，无须双光束干涉，因而几乎不受振动等环境影响，且成本较低，非常适合用于教学演示设备。

为此，本课题基于哈特曼探测器，设计整体光路并对光源进行优化调整。选择合适的光学器件及光源，降低系统的成本，使其更适用于制作教学演示系统。整体光路不复杂，便于学生操作。

2. 研究内容和预期目标

2.1 研究内容：

完成整体光路的设计和对光源的优化设计，具体内容包括：

3. 研究的方法与步骤

3.1 研究方法：

针对可视化光波相位实验系统光路结构设计的工作，本课题采用文献分析法，收集有关哈特曼探测器的工作原理，准直光源设计以及光路设计的相关文献，查询市场光源模块参数，通过这些文献学习整体光路以及光源设计的知识。

4. 参考文献

[1] 姜文汉，鲜浩，沈峰.shack-hartmann 波前传感器的探测误差[j].量子电子学报，1998(15):193-199.

[2] 杨毅.一种新型的基于非成像光学的led均匀照明系统[j].光学技术,2007,33(1)：111-112.

[3] 于桂英，金翼，倪晓武等．基于光学扩展量的led均匀照明反射器的设计[j].光学学报，2009，29(8)：2297—2301．

5. 计划与进度安排

2024年第1周(2月20日-2月24日) 下发毕业论文任务书

1-2周(2月20日-3月3日) 完成开题报告

3-14周(3月6日-5月21日) 毕业论文写作, 按开题报告撰写论文