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发现干涉光路还有一种光斑噪声,表现为区域亮斑亮度变化或者小光斑快速水平移动,非常清楚,直接可见。
使用普通半导体激光器,区域亮斑亮度变化这种现象有时有有时无,我也没有在意。后来为了降低光斑噪声,使用光纤耦合半导体激光器,却发现小光斑快速水平跳动,让我感到茫然。经过分析,我最后认定是由平板分光镜重影干涉产生。普通的分光片,我问过卖家,另一面是否有增透膜,回答是有增透膜。拿它当镜子,看看是否有重影,也没有发现重影。那么分光片又是如何产生重影干涉的呢? 增透膜,包括分光片的增透膜,通常是按绿光来设计的。碰到红光时,增透效果会降低,反射效果会增强。红光斜射通过增透膜,反射效果更加明显。由于半导体激光器波长变化,导致分光片重影干涉斑纹水平移动。 找到了现象原因,那么解决问题的办法也就有了。专业的处理办法是采用立方体分光镜,能够消除平板分光镜的重影,也就消除了重影干涉光斑漂移。如果不想使用立方体分光镜,那么减少光束在分光片上的斜射角度也是一个办法。 |
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减少斜射角度能够降低重影影响程度,但由于增透膜工作波长蓝移,红光重影无法满意消除。反射膜、分光膜有宽带的,增透膜都是窄带的。所以分光片也是窄带的,干涉光路根据需要选择相应工作波长的分光片。红外分光片不是民用产品,价格稍贵。 Sagnac 光路有环路光程差自动精确归零的特性,所以一直来认为,做 Sagnac 光路比做 Miclelson 光路容易得多。实际操作起来,本课题做好 Sagnac 光路,几乎与做好 Michelson 光路一样的困难。光学实验,精密度要求高了,都会碰到许多困难需要想办法解决。 历史上,相对于 Michelson 实验,Sagnac 实验出现较晚。通常后来的实验,技术要求更高,需要新的实验方法、新的技术支持或者经济代价。做个 Sagnac 光路演示一下干涉现象,确实是很容易的。但是要转动光路演示干涉条纹移动,是不容易的。百度上没有查到原始 Sagnac 实验的资料。估计需要 2 m 见方的光路,能够直观感应平台的转动。 现代科技好事多磨。100 年前,人们也用分光镜,我估计没有重影干扰问题。要不,那些光学是没有办法做的。我估计,过去的分光镜是厚玻璃做的,重影与主像分离。现在,分光片都很薄,重影无法分离。要消除重影,要么使用特定波长的分光片,要么使用立方体分光镜。
下面是为磁场影响光速实验设计的一种 Sagnac 光路形式。
这是长条形 Sagnac 光路。各镜要求垂直平台,磨制垂直度,由于没有掌握方法,做了很多磨洋工的活。后来发现新的调整方法可以降低这一垂直度要求。这个方法是,A 反射镜与 B 分光镜之间选择几片厚玻璃,靠紧后做成固定的平行镜片组,当然镜片要高于支架玻璃片。C 、D 反射镜靠在一个直角三棱镜的两直角边,细心调整其垂直度可以获得足够水平干涉条斑,然后 C、D 反射镜也做成固定的镜片组。这样,镜片组意外移动以后,光路容易调整恢复。 |
| 香港新世纪文化出版社出版的《光热本质新论》否定了自然界中存在电场、磁场和引力场。 |
| 今天上午的试验证实了事先的分析判断,确实是分光片重影干涉制造了一种光斑噪声。将分光片更换成立方体分光镜以后,差分光电流稳定性有了很大的提高。现在光纤耦合激光器输出功率 30 mW ,光斑功率大约 15 mW ,差分光电流波动 < 0.5 μA 。这个波动电流与信号数量接近。如果加上磁场,会有一个初步的结果。要获得更加有说服力的结果,需要进一步减少波动,提高稳定性。 |
| 磁场无法影响光速,影响光速的只有介质的密度。楼主恐怕跟其他人一样,连光在不同介质中的的速度也没搞明白吧? |
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费了不少力,可惜原理上不清楚,我认为成功的把握不大,基本属于练习。下一步还是做旋光实验吧,这个还是比较靠谱的。 ※※※※※※ 空间本无物理性质,具有以太的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。 |
| 我劝楼主不要浪费时间了!光是介质波,光速不是由磁场强度决定的,而是由强大的宇宙力场和介质的密度决定的,磁场强度再大也大不过宇宙力场,磁场强度再大也改变不了介质的密度。 |
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虽然试验恢复了稳定,但是还是被稳定不能持久所干扰。这说明我所做的组件,还存在做得不好的地方。说起来,是简单的事情,把分光镜片夹牢能够固定把光电管线路板夹紧固定就是了。但做起来,就没有那个如意。
光电部件,前几天也改用捆绑形式,意外地发现查分光电流非常稳定。但是稳定也没有获得持久。橡皮筋的问题,意料之中。橡皮这种材料受力情况下容易内伤,材料表面材料内部会产生内伤,主要表现为裂纹。既然偶然碰巧有稳定的情况出现,说明这种形式也是可行的,通过做好是能够稳定持久的。橡胶材料本身的缺陷,我们没有办法。我能够做的是改进形式,减少橡胶拉力变化的影响。也没有什么办法,想到哪里还可以改进,就花磨洋工的功夫吧它做得好一些。今天,差分光电流显示非常稳定,平台细微倾斜和转动的影响也很小,希望能够持久。 |
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确定是温度的问题,所以工作的方向是明确的。但是寻找简便而高效的隔离环境温度影响的办法,却并不如意。激光器需要散热,还需要一个稳定的周围温度。尝试过很多办法,发现局部隔离的效果总不是很好。于是,只有整个系统与外面进行温度隔离。室外温度和室内温度越来越低,室内温度空间不均匀分布加大,对于系统隔热保护的要求越来越高。现在隔热层的厚度超过 10 mm ,其中底板有双层隔热层。不通风的条件下,系统可以显示稳定,在通风的情况下,依然有波动。看来,如果系统想在通风条件也可以稳定工作,上面隔热层也需要双层。所谓双层隔热层,就是两层隔热层之间有一层储热层,玻璃也可以作为储热层材料。
转动系统,发现有很大的波动。转动导致内部空气流动增加,导致散热条件变化,这是一种不利影响。还有一种影响与方位有关,不是原因是什么。如果是水平度影响是可以解决的。如果是地球磁场影响激光器本身造成的,这个事情麻烦就大了。 |