光电信息与技术试验

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

2、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：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

3、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；（ 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；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、实验项目设置与学时分配：本课程实验项目实验项目实验项目名称学时分配实验要求实验类型每组人数编 号MP39200301磁光调制及材料磁光特4必修综合2-4性的测试MP39200302铌酸锂晶体的横向电光4选修综合2-4效应及应用MP39200303声光调制与声光偏转4选修综合2-4MP39200304简单光纤链路参数测量4必修综合

4、2-4实验MP39200305双向耦合器的制作及参4必修综合2-4数测量MP39200306全息光栅的设计与制作4必修综合2-4MP39200307用光栅法实现光学图像4选修综合2-4加减MP39200308用复合光栅滤波实现光4必修综合2-4学图像微分MP39200309光电探测器实验4选修综合2-4MP39200310He-Ne 激光器的纵模、4必修综合2-4横模分析与测量MP39200311半导体激光特性及调制4选修综合2-4特性MP39200312角度复用的光学信息存4选修综合2-4储开放性实验课程：是 否实验类别：基础 专业基础 其它 四、实验内容及教学要求实验项目：磁光调制及材料磁

5、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。实验项目2：铌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）了解铌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铌酸锂晶体在电场作用下的

6、透射率曲线晶体的半波电压等的方法与技巧。, 确定实验项目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。实验项目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

7、衰减的测量方法。实验项目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、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。实验项目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。实验项目7：用光栅法实现光学图像加减

8、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；实验项目8：用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；实验项目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（

9、 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项目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。实验项目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

10、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项目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，实验项目成绩根据预习、操作和报告完成情况按百分制评定，课程总评分数 x 按下面的公式计算，总评成绩根据x 按五级制评定。nxixi 1（其中 n 为本课程中计入成绩的实验项目个数，xi