电光效应
虚拟仿真平台
——基于 Unity 2022 与泡克尔斯效应、克尔效应原理搭建的 3D 光学实验室
—— 01 平台简介
作品定位 — 覆盖全流程的虚拟仿真实验平台
促进理解
启发思考
激发兴趣
1
多晶体支持 — 丰富实验内容，打破教学条件限制
2
探索空间大 — 参数调节自由，增加教学启发性
3
多终端适配 — 解决传统教学时空限制
实验流程
01
晶体光学特性观察
完整复刻光路初调、消光调节步骤。支持动态调节起偏器与检偏器，直观观察晶体在不同偏振方向下的锥光干涉图样演变。
02
极值法测定半波电压
精确模拟直流偏置情况下的光强正弦平方变化规律。通过功率计探头采集极值点数据，解算并记录相邻极值点的电压差。
03
交流调制法深度探索
引入交流信号调制，利用虚拟示波器观察信号通道的动态波形，精准寻找并记录光强输出的倍频现象对应的电压差。
核心技术
Unity
引擎构建核心交互实验场景，驱动 WebGL 实时渲染与 3D 仪器操作
Blender
建立实验室场景和精密仪器模型，从光路元件到整机装配
C++ 光学解算
晶体光学规律核心逻辑，高精度推演电光效应底层算法
沉浸式的光路调节
提供第一人称与全局视角的无缝切换。您可以像在真实实验室中一样，精细旋转起偏器与检偏器，实时观察光斑强度的动态变化，完成消光调节。
清晰美观的仪器界面
深度还原真实的实验设备，配备高精度的虚拟示波器。您可以直观地观察到调制电压与输出光强信号的动态波形响应，让抽象的电光调制过程一目了然。
可视化的拓展探究
打破现实设备的观察限制。系统搭载特制的锥光干涉观察界面，将抽象的张量运算具象为动态演变的物理图样，直观展现多类晶体的电光调制原理。
相较于传统教学的优势
直面传统教学痛点，用数字技术重塑实验体验
传统教学痛点
平台破局优势
反馈不够直接
实验数据反馈不够直接、生动。
利用 WebGL 与 GPU 实时渲染，将抽象的张量运算具象为动态演变的锥光干涉图样与动态波形，直观呈现物理图像。
总结不够深入
实验物理内涵的总结反思不够深入。
搭载闭环实验评估系统。自动完成极值拟合与交流调制数据处理，一键导出实验报告，帮助学生聚焦于底层物理内涵。
晶体种类单一
学生无法比较不同晶体在调制响应、光强变化和半波电压等方面的差异。
内嵌丰富的多晶体物理模型。支持单轴、双轴晶体参数的自由切换与对比分析，彻底打破昂贵物理耗材带来的限制。
拓展研究缺乏
传统实验仪局限于固定步骤，缺乏探究式的拓展学习。
提供零硬件损耗、无限次试错的开放式探索空间。允许学生自由输入自定义实验参数，激发高度的学习自主性与启发性。
—— 02 软件下载
多平台客户端下载
ElectroOptic-Lab 桌面版
v0.1 · Windows x64 · 离线运行
运行环境
Windows 10 / 11 (x64)
图形接口
DirectX 11 / Vulkan
系统内存
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存储空间
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文件格式
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