本教材是作者在从事光电子方向理论教学和实验教学多年基础上编写而成,以培养学生实际动手能力和综合应用所学理论知识的能力为宗旨;所选实验一方面紧密结合理论课讲授内容,同时也反映了一些目前被广泛应用的技术,并吸收了教师们在科学研究中的成果。全书包括物理光学、应用光学、信息光学、激光原理与应用、光电技术与光学传感、CCD基础与应用实验、研究型和综合性实验七大部分,共48个实验。本书适合作为大专院校物理专业、光电子技术专业、信息光电技术专业、光学专业等相关专业高年级本科生或研究生使用,也可供从事科学实验的相关科技人员参考。
本书作者在从事光电子方向理论教学和实验教学多年基础上编写而成,吸收了教师们在实际科学研究中的成果。本书配合光电子技术理论的学习,按照循序渐进的原则,安排了物理光学实验、应用光学实验、信息光学实验、激光原理实验、光电子技术与光学传感实验、CCD基础与应用实验、研究型和综合性实验总共七大部分,以使学生打牢基础、巩固理论、提升能力,切实培养学生的科学实验素质、分析解决问题能力及创新思维。
光电子技术是光子技术与电子技术相互融合而形成的一门技术,靠光子和电子的共同行为来执行其功能,是继微电子技术之后迅速兴起的一个高科技领域,在当今信息时代占有重要的关键地位。近年来,光电子技术发展很快,应用领域日益增多,成为信息科学的重要分支,得到越来越广泛的应用。
本教材《光电子专业实验》是作者在从事光电子方向理论教学和实验教学多年基础上编写而成,教材同时也吸收了教师们在实际科学研究中的成果。本书配合光电子技术理论的学习,按照循序渐进的原则,安排了物理光学实验、应用光学实验、信息光学实验、激光原理实验、光电子技术与光学传感实验、CCD基础与应用实验、研究型和综合性实验总共七大部分,以使学生打牢基础、巩固理论、提升能力,切实培养学生的科学实验素质、分析解决问题能力及创新思维。
本书编写分工如下:陈洪云撰写实验6、12、32、35、36、37、38、39、40、43;周俐娜撰写实验19、20、21、22、33、34、41、46;郑安寿撰写实验1、2、3、4、5;张光勇撰写实验7、8、9、10、11;杜秋娇撰写实验13、14、15、16、17、18、42;万淼撰写实验28、29、30、31、44、45;吕涛撰写实验23、27、47、48;马冲撰写实验24、25、26;全书由陈洪云、周俐娜、张光勇负责审校、定稿。
本书适合作为大专院校物理专业、光电子技术专业、光学专业等相关专业高年级本科生或研究生使用,也可供从事科学实验的相关科技人员参考。
在本书的编写过程中参考了大量的国内光学实验工作者的教材、著作和新研究成果,有些已在参考资料中列出,有些未能一一列出,在此一并表示诚挚的谢意。
由于编写时间仓促,加之编者经验不足、水平有限,书中的疏漏、不足、甚至错误之处在所难免,衷心希望专家及广大读者对本书提出批评指正意见,以供我们再版时改正,提高本书的编写质量。
编者
2018年11月
陈洪云,男,汉族,博士,中国地质大学(武汉)数理学院教授。2008年5月毕业于上海交通大学物理系光学与光子学研究所,获得光学专业博士学位。2012至2013年在美国中佛罗里达大学CREOL进行博士后研究工作。主要研究领域:非线性光学,导波光学,超短脉冲与物质的相互作用等。
第1部分物理光学实验(1)
实验1等厚干涉及应用(1)
实验2迈克尔逊干涉实验(9)
实验3双棱镜干涉测量光波波长(14)
实验4光栅衍射(19)
实验5色散曲线的测定(22)
实验6偏振光的观测与研究(26)
第二部分应用光学实验(31)
实验7自准直法调校平行光管(31)
实验8透镜成像规律实验(33)
实验9薄透镜焦距的测定(38)
实验10透镜组节点和焦距的测定(41)
实验11像差的观测(43)
实验12金相显微镜成像原理及使用实验(47)
第三部分信息光学实验(50)
实验13透射型全息图的拍摄与再现(50)
实验14像面全息图的拍摄与再现(54)
实验15阿贝波特成像及空间滤波(57)
实验16调制空间假彩色编码(63)
实验17全息资料存储(66)
实验18全息光栅的制作(68)
第四部分激光原理与应用实验(75)
实验19HeNe激光光束基模特征参数的测量以及光束准直(75)
实验20HeNe激光器模式分析(80)
实验21半导体激光器光学特性测试(86)
实验22Nd:YAG脉冲激光器的调节与调Q(91)
实验23脉冲激光耦合及性能参数测量(96)
实验24激光多普勒测速实验(100)
第五部分光电技术与光学传感实验(106)
实验25液晶电光效应(106)
实验26四象限探测器及光电定向实验(114)
实验27光电探测器响应时间的测试(120)
实验28光照度测试实验(123)
实验29光敏电阻的伏安特性测试实验(125)
实验30光敏电阻的光谱特性测试实验(128)
实验31光电倍增管特性参数的测试(130)
实验32PSD位置传感器实验(135)
实验33光纤布拉格光栅传感实验(139)
实验34可调光纤FP干涉仪特性实验(143)
第六部分CCD基础与应用实验(147)
实验35线阵CCD驱动实验(147)
实验36线性CCD测量工件直径实验(151)
实验37角位置测量实验(154)
实验38面阵CCD驱动实验及特性测量(157)
实验39面阵CCD数据采集实验(160)
实验40工件二维尺寸测量实验(163)
第七部分研究型实验与综合性实验(166)
实验41激光散斑测量(166)
实验42特征识别(172)
实验43彩色面阵CCD颜色处理及识别实验(177)
实验44光纤位移测量实验(179)
实验45光纤微弯测量实验(182)
实验46荧光发射光谱测量与溶液浓度定标实验(183)
实验47光纤传输激光脉冲消融生物软组织实验(188)
实验48微秒聚焦激光剥蚀铁靶实验(191)
参考文献(196)