光电信息与技术实验《光电信息与技术实验》教学大纲.docx

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1、光电信息与技术实验光电信息与技术实验教学大纲一、基本信息英文课名： Experiments of Photo-electronic information and Technology课程代码：MP392003课程类别：综合必修学时：32学分：2适用专业：应用物理学二、教学目的与基本要求：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：

2、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，假设有可疑之处, 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：实验题目和实验目的；（1）实验原理：包括实验的理论根据，必要的公式及原理图；（2）实验装置：包括实验装置布置，测试仪器和测试物；（3）实验步骤：主要写出实验测试方法，调

3、试过程和发现的现象。特别鼓励捕捉新的实 验现象；（4）数据处理：包括实验数据计算、作图、分析等；（5）结论和讨论：总结实验已到达的目的，讨论测量误差，并分析观察到的实验现象， 得出科学的结论；解答思考题：应从实验的观点来回答，不能单从理论上回答。三、实验工程设置与学时分配:本课程实验工程实验工程 编号实验工程名称学时分配实验要求实验类型每组人数MP磁光调制及材料磁光特 性的测试4必修综合2-4MP锯酸锂晶体的横向电光 效应及应用4选修综合2-4MP声光调制与声光偏转4选修综合2-4MP简单光纤链路参数测量 实验4必修综合2-4MP双向耦合器的制作及参 数测量4必修综合2-4MP全息光栅的设计与

4、制作4必修综合2-4MP用光栅法实现光学图像 加减4选修综合2-4MP用复合光栅滤波实现光 学图像微分4必修综合2-4MP光电探测器实验4选修综合2-4MPHe-Ne激光器的纵模、 横模分析与测量4必修综合2-4MP半导体激光特性及调制 特性4选修综合2-4MP角度复用的光学信息存 储4选修综合2-4开放性实验课程：是口否J实验类别：基础口 专业基础J 其它口四、实验内容及教学要求实验工程1:磁光调制及材料磁光特性的测试1、教学内容搭建光路，实现磁光效应现象；正交消光法检测法拉第磁光玻璃的费尔德常数;倍频法检测法拉第磁光玻璃的费尔德常数。2、教学目标(1) 了解磁光效应的基本原理；(2)熟悉磁

5、光调制的原理，费尔德常数的温度依赖性；(3)掌握正交消光法检测磁光介质的费尔德常数及倍频法精确测定消光位置。实验工程2：锯酸锂晶体的横向电光效应及应用1、教学内容搭建光路，观察电光调制现象；测量电光调制特性参数。2、教学目标(1) 了解锯酸锂晶体的一级电光效应及应用方式；(2)熟悉单轴、双轴晶体的锥光干涉图及激光通信技术中调制、传输、解调过程;(3)掌握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 晶体的半波电压等的方法与技巧。实验工程3：声光调制与声光偏转1、教学内容搭建光路，观察声光调制的偏转现象；测试声光调制的幅度特性、频率偏转特性、 衍射效率及超声波的波速。2、教学

6、目标(1) 了解声光相互作用原理；(2)熟悉声光调制光路的构成；(3)掌握测试声光调制的幅度特性、频率偏转特性、衍射效率及超声波的波速等参 数的方法与技巧。实验工程4：简单光纤链路参数测量实验1、教学内容搭建光路，实现光源与光纤端面有效的耦合，测量数值孔径，测量光纤衰减。2、教学目标(1)了解光纤中光传输原理和数值孔径的概念。(2)熟悉光源与光纤耦合的技巧。(3)掌握光纤数值孔径和光纤平均衰减的测量方法。实验工程5：双向耦合器的制作及参数测量1、教学内容制作光纤耦合器，搭建光路，实现光源与耦合器端口有效耦合；以耦合器两输入 端口之一为输入端进行实验，测量耦合器插入损耗、额外损耗等性能参数。2、

7、教学目标(1)了解光纤耦合器的结构和基本原理。(2)熟悉光纤耦合器的制作方法。(3)掌握插入损耗、额外损耗、分光比、耦合器的方向性等性能参数的测量。实验工程6：全息光栅的设计与制作1、教学内容低频全息光栅和复合光栅的结构和制作方法。2、教学目标(1)了解全息光栅及其用途；(2)熟悉制作复合光栅的原理和方法；(3)掌握光栅的制作和复合光栅的制作。实验工程7：用光栅法实现光学图像加减1、教学内容采用正弦光栅作滤波器，完成对图像进行相加和相减的实验。2、教学目标（1） 了解空间滤波、傅里叶光学相移定理和卷积定理的概念；（2）熟悉4f系统实验光路；（3）掌握光栅滤波和图像加减的实验技能；实验工程8：用

8、复合光栅滤波实现光学图像微分1、教学内容复合光栅对光学图像进行微分处理的原理及实验。2、教学目标（1）了解光学图像微分处理的应用；（2）熟悉用复合光栅对光学图像进行微分处理的原理和方法；（3）掌握复合光栅的制作和光学图像微分的实验；实验工程9：光电探测器实验1、教学内容光电探测器响应时间和光谱响应度的测量2、教学目标（1） 了解光电探测器响应时间和光谱响应度的概念（2）熟悉光电探测器的使用（3）掌握光电探测器响应时间和光谱响应度的测量方法实验工程10： He-Ne激光器的纵模、横模分析与测量1、教学内容搭建激光器，使之有激光出射；改变腔长，观察腔长与激光功率、横模、束腰、 发散角的关系；测定激

9、光增益。2、教学目标（1） 了解He-Ne激光器的结构及工作原理；（2）熟悉腔长对功率、纵模、横模、束腰、发散角、腔形的影响；（3）掌握外腔式激光器调整的原理和技巧。实验工程11:半导体激光特性及调制特性1、教学内容半导体激光器的调制带宽的测量2、教学目标（1）了解半导体激光器波导腔的工作原理及特点（2）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。（3）掌握用F-P标准具测量半导体激光器的调制带宽实验工程12：角度复用的光学信息存储1、教学内容全息存储的基本原理和方法，邻面入射（即90。入射）全息记录光路的搭建和调试,通过光折变晶体中动态光栅的建立和体光栅的角度选择性的测量。2、教学

10、目标（1） 了解全息存储的基本原理和方法；（2）熟悉邻面入射（90度入射）全息记录光路的搭建和调试；（3）掌握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。五、考核方式、要求及成绩评定本课程为考查课程，实验工程成绩根据预习、操作和报告完成情况按百分制评定，课 程总评分数元按下面的公式计算，总评成绩根据天按五级制评定。n斤=上一（其中为本课程中计入成绩的实验工程个数，毛为每个实验工程成绩。） n六、教材、指导书及参考书目教材：自编教材参考书目：1谈恒英.光信息综合实验.L浙江：浙江大学，2003. 11；2江月松.光电技术与实验.1.北京：北京理工大学，2007. 9o七、其他说明大纲制定人：吴泉英.大纲审定人：程新利制定时间： 2014. 4. 9