本教材是作者在從事光電子方向理論教學和實驗教學多年基礎上編寫而成,以培養(yǎng)學生實際動手能力和綜合應用所學理論知識的能力為宗旨;所選實驗一方面緊密結合理論課講授內容,同時也反映了一些目前被廣泛應用的技術,并吸收了教師們在科學研究中的成果。全書包括物理光學、應用光學、信息光學、激光原理與應用、光電技術與光學傳感、CCD基礎與應用實驗、研究型和綜合性實驗七大部分,共48個實驗。本書適合作為大專院校物理專業(yè)、光電子技術專業(yè)、信息光電技術專業(yè)、光學專業(yè)等相關專業(yè)高年級本科生或研究生使用,也可供從事科學實驗的相關科技人員參考。
本書作者在從事光電子方向理論教學和實驗教學多年基礎上編寫而成,吸收了教師們在實際科學研究中的成果。本書配合光電子技術理論的學習,按照循序漸進的原則,安排了物理光學實驗、應用光學實驗、信息光學實驗、激光原理實驗、光電子技術與光學傳感實驗、CCD基礎與應用實驗、研究型和綜合性實驗總共七大部分,以使學生打牢基礎、鞏固理論、提升能力,切實培養(yǎng)學生的科學實驗素質、分析解決問題能力及創(chuàng)新思維。
光電子技術是光子技術與電子技術相互融合而形成的一門技術,靠光子和電子的共同行為來執(zhí)行其功能,是繼微電子技術之后迅速興起的一個高科技領域,在當今信息時代占有重要的關鍵地位。近年來,光電子技術發(fā)展很快,應用領域日益增多,成為信息科學的重要分支,得到越來越廣泛的應用。
本教材《光電子專業(yè)實驗》是作者在從事光電子方向理論教學和實驗教學多年基礎上編寫而成,教材同時也吸收了教師們在實際科學研究中的成果。本書配合光電子技術理論的學習,按照循序漸進的原則,安排了物理光學實驗、應用光學實驗、信息光學實驗、激光原理實驗、光電子技術與光學傳感實驗、CCD基礎與應用實驗、研究型和綜合性實驗總共七大部分,以使學生打牢基礎、鞏固理論、提升能力,切實培養(yǎng)學生的科學實驗素質、分析解決問題能力及創(chuàng)新思維。
本書編寫分工如下:陳洪云撰寫實驗6、12、32、35、36、37、38、39、40、43;周俐娜撰寫實驗19、20、21、22、33、34、41、46;鄭安壽撰寫實驗1、2、3、4、5;張光勇撰寫實驗7、8、9、10、11;杜秋嬌撰寫實驗13、14、15、16、17、18、42;萬淼撰寫實驗28、29、30、31、44、45;呂濤撰寫實驗23、27、47、48;馬沖撰寫實驗24、25、26;全書由陳洪云、周俐娜、張光勇負責審校、定稿。
本書適合作為大專院校物理專業(yè)、光電子技術專業(yè)、光學專業(yè)等相關專業(yè)高年級本科生或研究生使用,也可供從事科學實驗的相關科技人員參考。
在本書的編寫過程中參考了大量的國內光學實驗工作者的教材、著作和新研究成果,有些已在參考資料中列出,有些未能一一列出,在此一并表示誠摯的謝意。
由于編寫時間倉促,加之編者經(jīng)驗不足、水平有限,書中的疏漏、不足、甚至錯誤之處在所難免,衷心希望專家及廣大讀者對本書提出批評指正意見,以供我們再版時改正,提高本書的編寫質量。
編者
2018年11月
陳洪云,男,漢族,博士,中國地質大學(武漢)數(shù)理學院教授。2008年5月畢業(yè)于上海交通大學物理系光學與光子學研究所,獲得光學專業(yè)博士學位。2012至2013年在美國中佛羅里達大學CREOL進行博士后研究工作。主要研究領域:非線性光學,導波光學,超短脈沖與物質的相互作用等。
第1部分物理光學實驗(1)
實驗1等厚干涉及應用(1)
實驗2邁克爾遜干涉實驗(9)
實驗3雙棱鏡干涉測量光波波長(14)
實驗4光柵衍射(19)
實驗5色散曲線的測定(22)
實驗6偏振光的觀測與研究(26)
第二部分應用光學實驗(31)
實驗7自準直法調校平行光管(31)
實驗8透鏡成像規(guī)律實驗(33)
實驗9薄透鏡焦距的測定(38)
實驗10透鏡組節(jié)點和焦距的測定(41)
實驗11像差的觀測(43)
實驗12金相顯微鏡成像原理及使用實驗(47)
第三部分信息光學實驗(50)
實驗13透射型全息圖的拍攝與再現(xiàn)(50)
實驗14像面全息圖的拍攝與再現(xiàn)(54)
實驗15阿貝波特成像及空間濾波(57)
實驗16調制空間假彩色編碼(63)
實驗17全息資料存儲(66)
實驗18全息光柵的制作(68)
第四部分激光原理與應用實驗(75)
實驗19HeNe激光光束基模特征參數(shù)的測量以及光束準直(75)
實驗20HeNe激光器模式分析(80)
實驗21半導體激光器光學特性測試(86)
實驗22Nd:YAG脈沖激光器的調節(jié)與調Q(91)
實驗23脈沖激光耦合及性能參數(shù)測量(96)
實驗24激光多普勒測速實驗(100)
第五部分光電技術與光學傳感實驗(106)
實驗25液晶電光效應(106)
實驗26四象限探測器及光電定向實驗(114)
實驗27光電探測器響應時間的測試(120)
實驗28光照度測試實驗(123)
實驗29光敏電阻的伏安特性測試實驗(125)
實驗30光敏電阻的光譜特性測試實驗(128)
實驗31光電倍增管特性參數(shù)的測試(130)
實驗32PSD位置傳感器實驗(135)
實驗33光纖布拉格光柵傳感實驗(139)
實驗34可調光纖FP干涉儀特性實驗(143)
第六部分CCD基礎與應用實驗(147)
實驗35線陣CCD驅動實驗(147)
實驗36線性CCD測量工件直徑實驗(151)
實驗37角位置測量實驗(154)
實驗38面陣CCD驅動實驗及特性測量(157)
實驗39面陣CCD數(shù)據(jù)采集實驗(160)
實驗40工件二維尺寸測量實驗(163)
第七部分研究型實驗與綜合性實驗(166)
實驗41激光散斑測量(166)
實驗42特征識別(172)
實驗43彩色面陣CCD顏色處理及識別實驗(177)
實驗44光纖位移測量實驗(179)
實驗45光纖微彎測量實驗(182)
實驗46熒光發(fā)射光譜測量與溶液濃度定標實驗(183)
實驗47光纖傳輸激光脈沖消融生物軟組織實驗(188)
實驗48微秒聚焦激光剝蝕鐵靶實驗(191)
參考文獻(196)