光電信息科學與技術實驗

《光電信息科學與技術實驗》於2015年11月由清華大學出版社出版。全書共5章，分別為緒論、工具軟體在實驗數據處理中的套用、光電信息科學與技術實驗基礎知識、基礎光電實驗和光電信息技術實驗。全書共收入42個實驗項目，涉及基礎光電技術、光電信息技術,及光電精密測量三大塊。書中實驗綜合了光電信息科學與技術的理論知識，採用光、機、電、算等手段，儘可能使其與工程套用相聯繫。每個實驗項目包括實驗名稱、實驗目的、實驗儀器、實驗原理以及實驗內容與步驟等內容，最後還附有與實驗相關的思考題，以方便學生學習。本書可作為高等院校光電信息科學與工程專業的實驗教材，也可作為電子與信息工程、物理學、套用物理學以及其他開設光電信息技術實驗的本科生教材。

基本介紹

• 中文名：《光電信息科學與技術實驗》
• 作者：裴世鑫、崔芬萍
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2015年1月1日
• 定價：49.00
• ISBN：9787302407270

內容簡介

本書是針對光電信息科學與工程專業的人才培養要求而編寫的專業實驗課程教材。全書共5章，分別為緒論、工具軟體在實驗數據處理中的套用、光電信息科學與技術實驗基礎知識、基礎光電實驗和光電信息技術實驗。全書共收入42個實驗項目，涉及基礎光電技術、光電信息技術,及光電精密測量三大塊。書中實驗綜合了光電信息科學與技術的理論知識，採用光、機、電、算等手段，儘可能使其與工程套用相聯繫。每個實驗項目包括實驗名稱、實驗目的、實驗儀器、實驗原理以及實驗內容與步驟等內容，最後還附有與實驗相關的思考題，以方便學生學習。本書可作為高等院校光電信息科學與工程專業的實驗教材，也可作為電子與信息工程、物理學、套用物理學以及其他開設光電信息技術實驗的本科生教材。

目錄

第1章緒論

1.1實驗教學的含義

1.2實驗教學的重要性

1.3實驗教學的目的和任務

1.4光電信息科學與技術實驗的特點

1.5光電信息科學與技術實驗的教學要求

第2章工具軟體在實驗數據處理中的套用

2.1傳統的數據處理方法

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在實驗數據處理中的套用

2.2.1用Excel繪製表格與記錄數據

2.2.2用Excel處理簡單的實驗數據並作圖

2.2.3用Excel進行線性回歸分析

2.3Origin軟體在實驗數據處理中的套用

2.3.1Origin軟體的基本功能

2.3.2Origin軟體處理數據的一般步驟

2.3.3Origin軟體在實驗數據處理中的套用舉例

2.4MATLAB軟體在實驗數據處理中的套用

2.4.1MATLAB軟體的特點

2.4.2MATLAB在實驗數據處理中常用的幾個函式

2.4.3MATLAB軟體在實驗數據處理中的套用舉例

2.5Maple軟體在實驗數據處理中的套用

2.5.1Maple的結構

2.5.2Maple的輸入輸出方式

2.5.3Maple在處理直接測量數據時的操作

2.5.4Maple在處理間接測量數據時的操作

2.5.5Maple線上性回歸與作圖中的操作

2.5.6Maple在實驗數據處理中的套用舉例

2.6小結

第3章光電信息科學與技術實驗基礎知識

3.1光電信息科學與技術實驗的基本操作

3.1.1零位調整

3.1.2水平調整

3.1.3視差消除

3.1.4共軸調整

3.1.5角度高度協調法

3.1.6先定性、後定量原則

3.2常用的光學元件與組合

3.2.1基本光學元件

3.2.2光學元件組合

3.3常用的機械部件

3.3.1光學平台

3.3.2光學調整架

3.4光電信息科學與技術實驗中的常用光源

3.4.1熱輻射光源

3.4.2氣體放電光源

3.4.3發光二極體

3.4.4雷射器

3.5常用光電探測器

3.5.1光電池

3.5.2光電二極體

3.5.3光敏電阻

3.6光學儀器的操作規範與常見問題處理

3.6.1操作規範

3.6.2常見問題與處理方法

3.7光學元件的清潔

3.7.1防範措施

3.7.2清潔程式

第4章基礎光電實驗

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基於雙稜鏡干涉的光波波長測定

4.6基於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結正向壓降與溫度關係研究

4.9等厚干涉及其套用

4.10霍爾效應及其套用

4.11低值電阻的阻值測量

4.12RC串聯電路的暫態過程

4.13基於夫琅禾費衍射的實驗測量

4.14干涉法測定空氣折射率

4.15數字示波器的使用

4.16自組望遠鏡

4.17自組投影儀

4.18液晶電光效應

4.19分光計的調節和使用

4.20矽光電池及其特性

4.21光柵衍射

4.22像差系列實驗

4.23光學顯微鏡的組裝及放大率的測量

4.24景深及其影響參數的測量

第5章光電信息技術實驗

5.1精密位移量的雷射干涉測量方法

5.2HeNe雷射器諧振腔的調整

5.3磁致旋光實驗

5.4晶體的電光效應與電光調製實驗

5.5全息照相實驗

5.6光纖光學與半導體雷射器電光特性實驗

5.7音頻信號的光纖傳輸實驗

5.8阿貝成像和θ調製實驗

5.9光纖信息技術系列實驗

5.9.1光纖光學基本知識演示實驗

5.9.2光纖與光源耦合方法實驗

5.9.3多模光纖數值孔徑及參數測量實驗

5.9.4光纖傳輸損耗特性及參數測量實驗

5.9.5光纖分束器特性及參數測量實驗

5.9.6可調光衰減器特性及參數測量實驗

5.9.7光纖隔離器特性及參數測量實驗

5.9.8MachZehnder光纖干涉與溫度及壓力感測實驗

5.10半導體雷射端面泵浦固體雷射實驗

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光譜儀的波長定標與濾光片透過率測量實驗

5.15基於邁克耳遜和法布里珀羅兩種干涉儀的系列實驗

5.16基於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微波光學綜合實驗

5.18.1認識微波分光儀

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基於法布里珀羅干涉的微波波長測量實驗

5.18.9基於麥可遜干涉的微波波長測量實驗

5.18.10微波的纖維光學實驗

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

前言

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

實驗是自然科學的根本，是工程技術的基礎，大量的重要發現源於對自然的觀察和實驗研究。光電信息科學與工程是實踐性很強的專業，實驗教學是加強該專業學生基本技能訓練、培養學生嚴謹的科學態度、分析問題與解決問題的綜合能力以及創新能力的重要環節，在塑造學生的專業特點方面占有十分重要的地位，在人才培養中起著關鍵作用。

光電信息科學與技術實驗旨在培養學生掌握光電信息科學與技術的基礎知識、基本實驗技能、現代光學與光信息實驗技術和研究方法，通過實驗教學來提高學生的科學素養，培養學生的創新意識、創新精神、創新思維和創新能力。

為了在教學中進一步加強對學生實驗技能的培養，提升學生的實驗動手能力，我們在光電信息科學與工程專業多年實驗室建設和實驗教學的基礎上，參閱了大量優秀實驗教材，結合一些生產商所提供的實驗儀器說明書，編寫了這本實驗教材，希望能對當前光電信息科學與工程專業比較薄弱的實驗教學環節起促進作用。

本書共5章，第1章為緒論，介紹光電信息科學與技術實驗在學生掌握光電信息科學與技術理論知識中的作用以及實驗教學的意義；第2章為工具軟體在實驗數據處理中的套用，主要介紹了Origion、Excel、MATLAB、Maple等工具軟體在光電信息科學與技術實驗數據處理中的套用；第3章是光電信息科學與技術實驗基礎知識，主要介紹光電信息科學與技術實驗的基本操作，常用光學部件、機械部件及其組合等，第4章是基礎光電實驗，主要介紹基礎光電實驗中常見的24個實驗；第5章是光電信息技術實驗，主要介紹與光電信息技術相關的18個實驗項目。全書共收入42個實驗項目，涉及基礎光電技術、光電信息記錄與技術、光電信息調製與技術、光電信息處理與技術以及光電精密測量五大塊，綜合了光電信息科學與技術的理論知識，採用光、機、電、算等手段，儘可能與工程套用相聯繫。每個實驗包括實驗名稱、實驗目的、實驗儀器、實驗原理以及實驗內容與步驟等，最後還附有與實驗相關的思考題，以方便學生學習。書中各實驗項目之間彼此獨立，以便教師根據不同專業的學時要求和專業需求獨立選擇適當的實驗項目。

本書由南京信息工程大學裴世鑫、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和幫助；本書編寫工作得到了南京信息工程大學教務處、南京信息工程大學濱江學院和南京信息工程大學物理與光電工程學院的大力支持，被列為“南京信息工程大學2015年度教材基金立項建設項目”和“南京信息工程大學濱江學院2015年度教材基金立項建設項目”，深表感謝。

本書可作為高等院校光學專業、光學儀器專業、光電信息科學與工程專業以及相關專業本科生實驗教材。

由於編者水平有限，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月於南京