《光电信息与技术实验》课程教学大纲.docx

光电信息与技术实验课程教学大纲课程编号：20822303总学时数：2周总学分数：2课程性质：必修适用专业：应用物理一、课程的任务和基本要求该课程是一门与讲授课程同样重要的独立课程。课程内容涉及光电技术与信息领域中比 较前沿且又实用的成熟科技成果，如激光器，光学信息的检测、处理、传输、存储，光 纤通信技术，光电传感器系统等。通过该课程教学，可培养学生独立思考、分析问题、 解决问题的能力。同时培养知识创新和技术拓展的能力。本课程教学要求：1 .预习：这是实验前的课前准备阶段。根据实验目的，学习指导书中的实验原理和书 本的有关内容，参考指导书中的实验方法，拟出实验方案，列出实验步骤，画好实 验数据的记录表格；2 .实验：首先按照实验方案选取仪器安装与调整仪器及部件，这是实验的关键。实验 过程中必须认真观察现象，及时发现问题、解决问题。测试时记录原始数据，若有 可疑之处，须反复调试，发现其规律；3 .撰写实验报告：撰写实验报告也是一种实验能力和科学总结能力的培养，其内容应 包括：(1)实验题目和实验目的；(2)实验原理：包括实验的理论根据，必要的公式及原理图；(3)实验装置：包括实验装置布置，测试仪器和测试物；(4)实验步骤：主要写出实验测试方法，调试过程和发现的现象。特别鼓励捕捉新 的实验现象；(5)数据处理：包括实验数据计算、作图、分析等；(6)结论和讨论：总结实验已达到的目的，讨论测量误差，并分析观察到的实验现 象，得出科学的结论；(7)解答思考题：应从实验的观点来回答，不能单从理论上回答。二、基本内容和要求：(详见附后表格)三、教学时数分配：做12个实验，每个实验4课时，合计48课时。四、有关说明1、本大纲中所有实验中均含有设计性内容；2、教学和考核方式：根据平时实验操作和实验报告综合评定；3、与其他课程和教学环节的联系(1)先修课程和教学环节：近现代物理实验(基础部分)，光学，激光原理与应用，光纤技术，光学信息处理（2）后续课程和教学环节：材料物理，半导体材料物理，半导体器件物理，半导体制造技术4、教材和主要参考书（1）教材：自编（2）主要参考书：光信息综合实验谈恒英 编著 浙江大学出版社光电技术与实验江月松 主编 北京理工大学出版社附表:本课程实验项目表序 号实验项目名称时数必修、 选修实验 类型每组 人数实验目的及要求1磁光调制及材料磁光 特性的测试4必修综合41 . 了解磁光效应的基本原理；2 .掌握磁光调制法测量物质磁致旋光角的 基本方法并用该方法测量火石玻璃的维 尔德常数；3 .利用磁致旋光效应作糖溶液浓度的自动 测量。2锯酸锂晶体的横向电 光效应及应用4必修综合41 . 了解锯酸锂晶体的一级电光效应及应用 方式；2 .测定处于正交偏振器之间的锯酸锂晶体 在电场作用下的透射率曲线，确定晶体的 半波电压；3 .观察单轴晶体和双轴晶体的锥光干涉图；4 .建立激光通信技术中调制、传输、解调过 程的感性认识。3声光调制与声光偏转4必修综合41 . 了解声光相互作用原理；2 .观察喇曼奈斯衍射和布拉格衍射现象；3 .研究声光调制和声光偏转的特性。4简单光纤链路参数测 量实验4必修综合41 .掌握光源与光纤耦合的技巧；2 .掌握光纤端面的制作；3 .掌握光纤数值孔径和平均衰减的测量法。5双向耦合器的制作及 参数测量4必修综合41 .掌握双向耦合器的制作；2 .掌握双向耦合系统中插入损耗、串扰等性 能参数测量；3 .掌握测量双向耦合器的耦合率。6全息光栅的设计与制 作4必修综合41 .掌握制作正弦型和矩形光栅的原理和方法；2 .掌握制作复合光栅的原理和方法，观察莫尔条纹；3.全息光栅的制作和复合光栅的制作。7用光栅法实现光学图 像加减4必修综合41 .加深对空间滤波概念的理解；2 .加深对傅里叶光学相移定理和卷积定理的 认识；3 .图形设计与光栅制作；4 .布置4f系统实验光路，进行光栅滤波；5 .观察图形的加减。8用复合光栅滤波实现 光学图像微分4必修综合41 .掌握用复合光栅对光学图像进行微分处理 的原理和方法；2 .加深对空间滤波概念的理解，进一步加深 对傅里叶光学相移定理和卷积定理的认 识；3 .制作实验目标物；4 .制作复合光栅；5 .观察光学微分图像。9光电探测器实验4必修综合41 .光电二极管和热释电探测器的探测度测 试及光电二极管的光谱响应度测试；2 .光电二极管响应时间与偏压、负载电阻的 特性关系测试；3 .发光二极管的调制特性测试。10He-Ne激光器的纵模、 横模分析与测量4必修综合41 . 了解He-Ne激光器的结构及工作原理；2 .观察腔长对功率、纵模、横模、束腰、发 散角、腔形的影响；3 .掌握阿贝成像原理、阿贝一波特实验原理 以及傅立叶光学中空间频谱和空间滤波 的概念。11半导体激光特性及调 制特性4必修综合41 .掌握半导体激光器波导腔的工作原理及 特点；2 .掌握用CCD进行LD近远场分布测量的原 理和方法；3 .测量半导体激光器的调制带宽；4 .熟悉用计算机进行视频图像采集、图像数 据转换及数据处理。12角度复用的光学信息 存储4必修综合41 . 了解全息存储的基本原理和方法；2 .学习邻面入射（90度入射）全息记录光路 的搭建和调试；3 .光折变晶体中动态光栅的建立和体光栅 的角度选择性测量。