光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗

第1章緒論

1.1實驗教學(xué)的含義

1.2實驗教學(xué)的重要性

1.3實驗教學(xué)的目的和任務(wù)

1.4光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗的特點

1.5光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗的教學(xué)要求

第2章工具軟件在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

2.1傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法

1.1.1列表法

2.1.2作圖法

2.1.3逐差法

2.1.4最小二乘法

2.2Excel在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

2.2.1用Excel繪制表格與記錄數(shù)據(jù)

2.2.2用Excel處理簡單的實驗數(shù)據(jù)并作圖

2.2.3用Excel進(jìn)行線性回歸分析

2.3Origin軟件在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

2.3.1Origin軟件的基本功能

2.3.2Origin軟件處理數(shù)據(jù)的一般步驟

2.3.3Origin軟件在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用舉例

2.4MATLAB軟件在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

2.4.1MATLAB軟件的特點

2.4.2MATLAB在實驗數(shù)據(jù)處理中常用的幾個函數(shù)

2.4.3MATLAB軟件在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用舉例

2.5Maple軟件在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

2.5.1Maple的結(jié)構(gòu)

2.5.2Maple的輸入輸出方式

2.5.3Maple在處理直接測量數(shù)據(jù)時的操作

2.5.4Maple在處理間接測量數(shù)據(jù)時的操作

2.5.5Maple在線性回歸與作圖中的操作

2.5.6Maple在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用舉例

2.6小結(jié)

第3章光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗基礎(chǔ)知識

3.1光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗的基本操作

3.1.1零位調(diào)整

3.1.2水平調(diào)整

3.1.3視差消除

3.1.4共軸調(diào)整

3.1.5角度高度協(xié)調(diào)法

3.1.6先定性、后定量原則

3.2常用的光學(xué)元件與組合

3.2.1基本光學(xué)元件

3.2.2光學(xué)元件組合

3.3常用的機械部件

3.3.1光學(xué)平臺

3.3.2光學(xué)調(diào)整架

3.4光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗中的常用光源

3.4.1熱輻射光源

3.4.2氣體放電光源

3.4.3發(fā)光二極管

3.4.4激光器

3.5常用光電探測器

3.5.1光電池

3.5.2光電二極管

3.5.3光敏電阻

3.6光學(xué)儀器的操作規(guī)范與常見問題處理

3.6.1操作規(guī)范

3.6.2常見問題與處理方法

3.7光學(xué)元件的清潔

3.7.1防范措施

3.7.2清潔程序

第4章基礎(chǔ)光電實驗

4.1薄透鏡焦距的測量

4.2透鏡組基點的測定

4.3楊氏雙縫干涉

4.4驗證馬呂斯定律

4.5基于雙棱鏡干涉的光波波長測定

4.6基于勞埃德鏡的微薄物體厚度測量

4.7電子元件的伏安特性測量

4.8PN結(jié)正向壓降與溫度關(guān)系研究

4.9等厚干涉及其應(yīng)用

4.10霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用

4.11低值電阻的阻值測量

4.12RC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程

4.13基于夫瑯禾費衍射的實驗測量

4.14干涉法測定空氣折射率

4.15數(shù)字示波器的使用

4.16自組望遠(yuǎn)鏡

4.17自組投影儀

4.18液晶電光效應(yīng)

4.19分光計的調(diào)節(jié)和使用

4.20硅光電池及其特性

4.21光柵衍射

4.22像差系列實驗

4.23光學(xué)顯微鏡的組裝及放大率的測量

4.24景深及其影響參數(shù)的測量

第5章光電信息技術(shù)實驗

5.1精密位移量的激光干涉測量方法

5.2HeNe激光器諧振腔的調(diào)整

5.3磁致旋光實驗

5.4晶體的電光效應(yīng)與電光調(diào)制實驗

5.5全息照相實驗

5.6光纖光學(xué)與半導(dǎo)體激光器電光特性實驗

5.7音頻信號的光纖傳輸實驗

5.8阿貝成像和θ調(diào)制實驗

5.9光纖信息技術(shù)系列實驗

5.9.1光纖光學(xué)基本知識演示實驗

5.9.2光纖與光源耦合方法實驗

5.9.3多模光纖數(shù)值孔徑及參數(shù)測量實驗

5.9.4光纖傳輸損耗特性及參數(shù)測量實驗

5.9.5光纖分束器特性及參數(shù)測量實驗

5.9.6可調(diào)光衰減器特性及參數(shù)測量實驗

5.9.7光纖隔離器特性及參數(shù)測量實驗

5.9.8MachZehnder光纖干涉與溫度及壓力傳感實驗

5.10半導(dǎo)體激光端面泵浦固體激光實驗

5.11太陽能電池特性研究實驗

5.12光的偏振性實驗

5.13組合式多功能光柵光譜儀實驗

5.14CCD光譜儀的波長定標(biāo)與濾光片透過率測量實驗

5.15基于邁克耳遜和法布里珀羅兩種干涉儀的系列實驗

5.16基于衍射光強自動記錄儀的系列實驗

5.17振動及壓電陶瓷特性實驗

5.18微波光學(xué)綜合實驗

5.18.1認(rèn)識微波分光儀

5.18.2微波的反射實驗

5.18.3駐波法測量微波的波長

5.18.4用微波測量聚乙烯的折射率實驗

5.18.5微波的偏振性測量實驗

5.18.6微波的雙縫干涉實驗

5.18.7用勞埃德鏡測量微波波長實驗

5.18.8基于法布里珀羅干涉的微波波長測量實驗

5.18.9基于邁克爾遜干涉的微波波長測量實驗

5.18.10微波的纖維光學(xué)實驗

5.18.11微波反射中布儒斯特角的測量實驗

5.18.12微波的布喇格衍射實驗

參考文獻(xiàn)

高等教育，不但要求把基本知識傳授給學(xué)生，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)和綜合能力，特別是綜合運用各方面的知識解決實際問題的能力，而實驗教學(xué)無疑是連接基本知識和專業(yè)技能之間的有效手段。

實驗是自然科學(xué)的根本，是工程技術(shù)的基礎(chǔ)，大量的重要發(fā)現(xiàn)源于對自然的觀察和實驗研究。光電信息科學(xué)與工程是實踐性很強的專業(yè)，實驗教學(xué)是加強該專業(yè)學(xué)生基本技能訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、分析問題與解決問題的綜合能力以及創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，在塑造學(xué)生的專業(yè)特點方面占有十分重要的地位，在人才培養(yǎng)中起著關(guān)鍵作用。

光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握光電信息科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本實驗技能、現(xiàn)代光學(xué)與光信息實驗技術(shù)和研究方法，通過實驗教學(xué)來提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

為了在教學(xué)中進(jìn)一步加強對學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)，提升學(xué)生的實驗動手能力，我們在光電信息科學(xué)與工程專業(yè)多年實驗室建設(shè)和實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，參閱了大量優(yōu)秀實驗教材，結(jié)合一些生產(chǎn)商所提供的實驗儀器說明書，編寫了這本實驗教材，希望能對當(dāng)前光電信息科學(xué)與工程專業(yè)比較薄弱的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)起促進(jìn)作用。

本書共5章，第1章為緒論，介紹光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗在學(xué)生掌握光電信息科學(xué)與技術(shù)理論知識中的作用以及實驗教學(xué)的意義；第2章為工具軟件在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用，主要介紹了Origion、Excel、MATLAB、Maple等工具軟件在光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用；第3章是光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗基礎(chǔ)知識，主要介紹光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗的基本操作，常用光學(xué)部件、機械部件及其組合等，第4章是基礎(chǔ)光電實驗，主要介紹基礎(chǔ)光電實驗中常見的24個實驗；第5章是光電信息技術(shù)實驗，主要介紹與光電信息技術(shù)相關(guān)的18個實驗項目。全書共收入42個實驗項目，涉及基礎(chǔ)光電技術(shù)、光電信息記錄與技術(shù)、光電信息調(diào)制與技術(shù)、光電信息處理與技術(shù)以及光電精密測量五大塊，綜合了光電信息科學(xué)與技術(shù)的理論知識，采用光、機、電、算等手段，盡可能與工程應(yīng)用相聯(lián)系。每個實驗包括實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗儀器、實驗原理以及實驗內(nèi)容與步驟等，最后還附有與實驗相關(guān)的思考題，以方便學(xué)生學(xué)習(xí)。書中各實驗項目之間彼此獨立，以便教師根據(jù)不同專業(yè)的學(xué)時要求和專業(yè)需求獨立選擇適當(dāng)?shù)膶嶒烅椖俊?

本書由南京信息工程大學(xué)裴世鑫、崔芬萍主編，其中緒論、第1、2、3章和第5章由裴世鑫編寫，第4章由崔芬萍編寫；全書由裴世鑫統(tǒng)稿。在本書編寫過程中，孫婷婷、顧芳、蘇靜、徐林華、趙立龍、武旭華、王俊鋒、趙靜、張仙玲、夏江濤等老師對本書的編寫提出了很多寶貴的建議；肖韶榮教授、張成義教授、賴敏教授和陳玉林副教授對本書的編寫給予了大力的指導(dǎo)和幫助；本書編寫工作得到了南京信息工程大學(xué)教務(wù)處、南京信息工程大學(xué)濱江學(xué)院和南京信息工程大學(xué)物理與光電工程學(xué)院的大力支持，被列為“南京信息工程大學(xué)2015年度教材基金立項建設(shè)項目”和“南京信息工程大學(xué)濱江學(xué)院2015年度教材基金立項建設(shè)項目”，深表感謝。

本書可作為高等院校光學(xué)專業(yè)、光學(xué)儀器專業(yè)、光電信息科學(xué)與工程專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)本科生實驗教材。

由于編者水平有限，書中會有錯誤和不足之處，敬請廣大讀者批評指正，以便我們再版時修正。

裴世鑫2015年8月于南京

本書是針對光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)要求而編寫的專業(yè)實驗課程教材。全書共5章，分別為緒論、工具軟件在實驗數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用、光電信息科學(xué)與技術(shù)實驗基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)光電實驗和光電信息技術(shù)實驗。全書共收入42個實驗項目，涉及基礎(chǔ)光電技術(shù)、光電信息技術(shù),及光電精密測量三大塊。書中實驗綜合了光電信息科學(xué)與技術(shù)的理論知識，采用光、機、電、算等手段，盡可能使其與工程應(yīng)用相聯(lián)系。每個實驗項目包括實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗儀器、實驗原理以及實驗內(nèi)容與步驟等內(nèi)容，最后還附有與實驗相關(guān)的思考題，以方便學(xué)生學(xué)習(xí)。本書可作為高等院校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的實驗教材，也可作為電子與信息工程、物理學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)以及其他開設(shè)光電信息技術(shù)實驗的本科生教材。

《光電信息科學(xué)與工程專業(yè)實驗》是化學(xué)工業(yè)出版社出版圖書。

光電信息科學(xué)與工程專業(yè)實驗

• 出版社： 化學(xué)工業(yè)出版社

• ISBN：9787122380920

• 版次：1

• 商品編碼：13111328

• 品牌：化學(xué)工業(yè)出版社

• 包裝：平裝

• 開本：16開

• 出版時間：2021-02-01

• 用紙：膠版紙

• 頁數(shù)：211

• 正文語種：中文

內(nèi)容簡介

《光電信息科學(xué)與工程專業(yè)實驗》主要介紹了現(xiàn)代光電檢測技術(shù)、激光與光電子技術(shù)、光纖通信與傳感技術(shù)、光信息存儲與處理技術(shù)、光學(xué)系統(tǒng)與光學(xué)設(shè)計等相關(guān)實驗，部分實驗融入了全新的實驗技術(shù)和方法，并介紹了相關(guān)實驗的技術(shù)發(fā)展、新成果和展望，可滿足不同層次學(xué)校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)本科生及光學(xué)、光學(xué)工程方向碩士研究生的實驗教學(xué)需要，具有較高的實用性。

《光電信息科學(xué)與工程專業(yè)實驗》可作為高等學(xué)校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)實驗教材或參考書，也可作為光學(xué)或工學(xué)工程專業(yè)碩士研究生光電子學(xué)實驗教材或參考書。

目前實驗室具有各類光學(xué)儀器及實驗裝置50余套，總價值1000萬，同時擁有學(xué)校各類實驗室開放平臺和共享資源，涵蓋了激光通訊，光學(xué)材料的制備及檢測，光信息處理、光學(xué)檢測、光電傳感技術(shù)、光譜分析等領(lǐng)域。十二五期間擬每年投入200萬用于專業(yè)實驗室建設(shè)。