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第1篇 基础篇 3

第1章 光电信息技术综合实验预备知识 3

1.1 光电信息技术实验教学的基本要求 3

1.2 光电信息技术综合实验基本规则 4

1.3 光电信息技术综合实验平台介绍 5

第2章 应用光学实验 7

2.1 概述 7

2.2 实验预备知识 7

2.3 实验 9

实验2-1 几何像差的现象及规律 9

实验2-2 分光计的调节和三棱镜折射率的测定 14

实验2-3 薄透镜焦距的测量 21

实验2-4 自组望远镜 25

实验2-5 自组投影仪 28

实验2-6 自组显微镜放大率的测量 30

实验2-7 光学系统像差的计算机模拟实验 32

第3章 物理光学实验 34

3.1 概述 34

3.2 实验预备知识 34

3.3 实验 36

实验3-1 杨氏双缝干涉实验 36

实验3-2 牛顿环测量透镜曲率半径 38

实验3-3 菲涅耳双棱镜干涉 42

实验3-4 劳埃德镜干涉 45

实验3-5 用迈克尔逊干涉仪测波长 47

实验3-6 干涉法测空气折射率 50

实验3-7 夫琅禾费单缝衍射测缝宽 57

实验3-8 单丝单缝衍射光强分布研究 59

实验3-9 光栅衍射实验 64

实验3-10 偏振光的产生和检验 68

第4章 激光原理实验 73

4.1 概述 73

4.2 实验 73

实验4-1 He-Ne激光器谐振腔调整及纵横模观测 73

实验4-2 激光的束腰半径大小测量 77

实验4-3 高斯光束的透镜变换实验 79

实验4-4 固体激光器参数测量 81

实验4-5 光拍法测光速 83

第5章 光电技术基础实验 90

5.1 概述 90

5.2 实验要求 90

5.3 实验预备知识 90

5.4 实验 91

实验5-1 光敏电阻特性测试实验 91

实验5-2 光电二极管特性测试实验 94

实验5-3 光电三极管特性测试实验 98

实验5-4 硅光电池特性测试实验 101

实验5-5 PSD位置传感器实验 110

实验5-6 热释电探测器测试实验 113

实验5-7 线阵CCD驱动测试实验 116

实验5-8 线阵CCD测量物体宽度实验 122

实验5-9 光栅衍射、莫尔条纹和光栅测距实验 125

实验5-10 光电耦合器测试及应用实验 128

第6章 信息光学实验 136

6.1 概述 136

6.2 实验预备知识 136

6.3 实验 138

实验6-1 反射式全息照相 138

实验6-2 全息光栅的制作 141

实验6-3 傅里叶变换测光源的发射光谱 144

实验6-4 阿贝成像原理与空间滤波 146

实验6-5 θ调制空间假彩色编码 151

实验6-6 激光散斑照相 154

第7章 光纤通信实验 159

7.1 概述 159

7.2 实验预备知识 160

7.3 实验 169

实验7-1 光纤通信实验箱调试 169

实验7-2 PN序列光纤传输系统调试 171

实验7-3 电话语音光纤传输系统调试 172

实验7-4 光纤活动连接器调试 175

实验7-5 模拟信号光纤传输系统调试 177

实验7-6 图像信号光纤传输系统调试 178

实验7-7 光源与光纤耦合 180

实验7-8 马赫-曾德尔干涉仪的应用 182

第8章 电磁场与电磁波仿真实验 184

8.1 概述 184

8.2 要求 184

8.3 实验 185

实验8-1 电磁场仿真软件——MATLAB的使用入门 185

实验8-2 绘制单电荷的场分布 189

实验8-3 绘制点电荷电场线的图像 191

实验8-4 绘制线电荷产生的电位图像 193

实验8-5 电容设计 195

实验8-6 电感设计 195

实验8-7 波导管电磁场模拟 196

实验8-8 喇叭天线设计 198

第2篇 应用篇 203

第9章 传感器技术实验 203

9.1 传感器及其应用概述 203

9.2 实验 204

实验9-1 金属箔式应变片性能——单臂电桥 204

实验9-2 电涡流传感器特性分析 206

实验9-3 差动变面积式电容传感器特性分析 209

实验9-4 热电偶工作原理及分度表的应用 210

实验9-5 热敏电阻测温 212

实验9-6 传感器应用制作——水沸报警器电路 213

实验9-7 霍尔传感器特性分析 215

实验9-8 光电传感器测转速 217

第10章 热辐射与红外扫描成像实验 220

10.1 概述 220

10.2 实验 220

实验10-1 热辐射与红外扫描成像 220

实验10-2 红外测距 232

第11章 光谱应用综合实验 236

11.1 目的与要求 236

11.2 实验 236

实验11-1 LED光源色度学测量 236

实验11-2 透射测量与滤光片测量 243

实验11-3 荧光光谱测量 247

实验11-4 薄膜测厚 251

实验11-5 原子发射光谱测量 254

实验11-6 拉曼光谱测量及物质鉴别 256

参考文献 262