《光電子技術實驗》參照教育部現行的《電子信息類教學質量國家標準》,依據光電信息科學與工程專業(yè)的核心課程設置,結合西安石油大學光電信息科學與工程專業(yè)的特色和優(yōu)勢編撰而成。全書實驗包括光電系統(tǒng)常見光源實驗、光電探測器件實驗、光纖傳感和光纖通信實驗、光調制實驗、光譜測量實驗5章,每章是一個相對獨立的單元,每章實驗均體現不同的層次,同時5章實驗內容又是一個有機整體。
《光電子技術實驗》精選光電子技術中典型實驗,并融合體現專業(yè)特色的光纖傳感實驗,合計38個實驗項目。每個實驗首先簡單介紹實驗背景,宏觀介紹實驗內容及背景知識,然后依次介紹實驗目的、實驗原理、實驗系統(tǒng)與裝置、實驗內容與步驟、實驗注意事項、問題思考和拓展,目的是激發(fā)學生的實驗興趣,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),提高學生實踐動手能力。
本書在西安石油大學光電技術實驗課程教學實踐的基礎上,依據光電信息與工程專業(yè)建議的核心課程,結合西安石油大學光電信息科學與工程的專業(yè)特色,以光電檢測系統(tǒng)構成為主線編寫而成,依次討論各種常用光源實驗、光電探測器件實驗、光纖傳感和光纖通信實驗、光調制實驗、光譜測量實驗。在實驗設置上既體現經典的光電子技術實驗,又體現創(chuàng)新型光電實驗。
本書在體系結構設置上,結合光電子技術的理論背景知識和實際光電系統(tǒng)的構成單元,將體系分為5個核心模塊,即光源模塊、光電探測模塊、光纖通信與傳感模塊、光電調制模塊和光譜測量模塊,既有系統(tǒng)性又可獨立開展相關實驗項目。本書在具體實驗項目設置上,結合每個模塊內容,盡量涵蓋不同機理或技術的實驗項目。如第1章內容,光源的分類方法較多,種類也多,在選擇實驗項目時精選實驗項目且兼顧每一類光源。相干光源選擇經典激光器,非相干光源選擇應用非常廣泛的LED光源。激光器選擇氣體激光和固體激光,同時又增加了近年研究比較熱且具有潛在應用前景的光纖激光光源,精選近年研究比較熱的可飽和吸收體調Q光纖激光器,氣體激光器選擇比較經典的氦氖激光器。本書在新技術、新內容設置上,結合西安石油大學理學院的物理學科的科研方向和專業(yè)特色,增加體現專業(yè)特色的新穎項目和科研新技術,如“光纖傳感和光纖通信實驗”,增加了光纖傳感實驗。特別是光纖光柵波長傳感實驗、光纖光柵光譜測量實驗,是近年來我們的科研成果,經過科研到教學的轉化,既能體現專業(yè)特色,又能體現教材的新技術、新內容,同時可以更好地促進科研,科研又會反哺教學,形成教學科研相長的良性循環(huán)。
本書是西安石油大學理學院應用物理實驗室教師近年來教學實踐的成果。參加編寫的教師有:劉欽朋(緒論、第1章的實驗1~5、第3章的實驗18~25,第5章的實驗35,約16.6萬字),李東明(第4章的實驗27、28、29、31、32,第5章的實驗33、34、36、37、38,約10.5萬字),李曉莉(第2章的實驗6~17、第3章的實驗26,約10.5萬字),賈振安(第4章的實驗30,約1萬字)。本書在內容上注重相關專業(yè)的共性實驗項目,其次,既保持光電技術實驗的基本實驗內容,又體現特色實驗項目,盡量體現教材的普遍性、穩(wěn)定性和新穎性。全書由劉欽朋、賈振安統(tǒng)稿。
編寫一本體系合理、項目精煉、內容新穎、技術創(chuàng)新的光電子技術實驗教材,需要全體實驗教學教師的多年實踐教學的摸索和積累。限于編者水平,書中難免存在不妥之處,懇請讀者批評指正。
緒論
第1章 光電系統(tǒng)常見光源實驗
實驗1 固體激光器原理與技術實驗
實驗2 氣體激光器原理與技術實驗
實驗3 光纖激光器原理與技術實驗
實驗4 光纖寬帶熒光光源特性實驗
實驗5 發(fā)光二極管原理與特性實驗
第2章 光電探測器件實驗
實驗6 光敏電阻的特性實驗
實驗7 光電二極管特性實驗
實驗8 光電三極管特性實驗
實驗9 太陽能光伏特性實驗
實驗10 光伏發(fā)電及應用實驗
實驗11 PSD位置傳感器實驗
實驗12 象限探測器定向實驗
實驗13 光電倍增管原理實驗
實驗14 光顯示及其應用實驗
實驗15 光電耦合器原理實驗
實驗16 熱釋電探測特性實驗
實驗17 光電報警及語音實驗
第3章 光纖傳感和光纖通信實驗
實驗18 光纖技術基礎綜合實驗
實驗19 單模光纖色散測量實驗
實驗20 光纖無源器件特性實驗
實驗21 光纖強度傳感綜合實驗
實驗22 光纖光柵波長傳感實驗
實驗23 光纖相位傳感原理實驗
實驗24 鉺光纖放大器原理實驗
實驗25 數字信號光纖傳輸實驗
實驗26 模擬信號光纖傳輸實驗
第4章 光調制實驗
實驗27 磁光調制實驗
實驗28 電光調制實驗
實驗29 聲光調制實驗
實驗30 相位延遲實驗
實驗31 磁光共振實驗
實驗32 橢圓偏振實驗
第5章 光譜測量實驗
實驗33 光源光譜綜合測量實驗
實驗34 激光拉曼光譜測量實驗
實驗35 光纖光柵光譜測量實驗
實驗36 光柵單色光譜測量實驗
實驗37 開放式光柵攝譜儀實驗
實驗38 紅外光分度計測量實驗