摘要：在很多相干光学实验或光学研究中，需要观查和测量干涉条纹的变化，如测量单色光的波长，常需读取干涉条纹的数目，其读数的结果直接决定着测量结果的精度。条纹的读数操作往往是用人眼计数来完成的。但用人眼数干涉条纹数目的过程工作量大，且容易疲劳，易于出错，速度慢，从而导致实验误差较大。因此，本文设计一种能够自动记数条纹“吞吐”的电路从而精简实验操作，提高实验的效率和精确度。59255

毕业论文关键词：干涉条纹，光电转换，计数器

Abstract: In many coherent optical experiments or optical research, the need to check the concept and measurement of interference fringes changes, such as measuring the wavelength of monochromatic light, often the number of interference fringes to be read, the results of its reading directly determines the accuracy of the measurement results.Stripe reading operations are often accomplished by the human eye count. But the heavy workload of the human eye count the number of interference fringes of the process, and fatigue, error-prone, slow, resulting in a large experimental errors.Therefore, this paper design a way to automatically count fringes "throughput" experimental operation of the circuit in order to streamline and improve the efficiency and accuracy of the experiment.

Keywords : interference fringe,photoelectric conversion,fringe counter

1  课题背景 2

2  设计方案 3

2.1  光电检测模块 3

2.2  放大电路模块 4

2.3  模数转换模块 4

2.4  计数器模块 4

2.5  译码与显示模块 4

3  器件选择及电路 4

3.1  光电检测及放大电路 4

3.2  模数转换和整形电路 6

3.3  计数器，译码器和数字显示 7

4  实验仿真 9

结  论 11

参考文献 12

致    谢 13

1  课题背景

 在大学光学干涉实验中，为能够得出干涉光光波的波长，实验需要移动干涉条纹，并测量动镜移动的距离 和得到干涉环变化的个数 。因此实需要在观察光干涉条纹移动变化的同时，还需要读取并记录移动条纹的数目，而且移动条纹数目的计数值直接决定着该实验测量的结果。但在目前光学干涉实验中，其数值主要是依靠人眼直接观测来记录的。由于人眼观察移动条纹，很容易造成疲劳，出现记录错误，造成实验的人为误差而且时间长也会影响人眼的视力。在用迈克尔逊干涉测波长的实验中，同学大都反应自己在计数干涉条纹的过程中眼睛特别疲劳，往往要计数几次。因此，我们可设计一台干涉条纹计数器来与迈克尔逊干涉仪相配套使用。

干涉条纹计数器，能够实现智能化的条纹计数，对减轻实验操作量，降低操作人员的工作压力，提高实验数据的精度，都具有较大的实用价值。实验结果更加数据化，简单、明了，能够形成高效、科学的实验环境。

本设计利用干涉条纹移动时，接收屏同一点处的光强呈周期性变化，因此可采用由外部的光电二极管把接收的光强信息转换成模拟的电信号，经过放大，后经过施密特电路把模拟信号转换成数字脉冲信号，然后通过计数电路进行计数后经译码，最终输出显示移动条纹的数值。