光電信息綜合實驗與設計教程

作　者：王慶有 編叢 書 名：電子信息與電氣學科規劃教材·光電信息科學與工程專業出 版 社：電子工業出版社ISBN：9787121121906出版時間：2010-12-01版　次：1頁　數：348裝　幀：平裝開　本：16開所屬分類：圖書 > 科技 > 電子與通信

《光電信息綜合實驗與設計教程》第一篇為基礎理論與技術方面的綜合實驗，包括：光電感測器原理與變換電路實驗，線陣CCD感測器原理與應用實驗，面陣CCD圖像感測器與數字圖像處理技術實驗，應用光學與光學系統實驗，光的衍射與干涉實驗，光電檢測技術實驗，光纖通信與光纖感測實驗，激光原理與應用實驗。這部分內容既可用於實驗教學，也可作為實訓內容。第二篇為綜合性、開發性方面的設計實例，包括光電信息轉換方面的實驗開發與設計，光電信息技術方向課程設計，畢業設計課題，綜合性與創新性設計等方面的課題。

第一篇 基礎理論與技術實驗

第0章 光電信息實驗的預備知識

O.1 光電信息方向的實驗室

O.2 光電綜合實驗平台簡介

O.3 光電信息實驗基本規則

第1章 光電感測器原理與變換電路實驗

1.1 光源與光度輻射度參數的測量實驗

1.2 光敏電阻特性參數及其測量實驗

1.3 光敏電阻的變換電路實驗

1.4 光電二極體特性參數及其測量實驗

1.5 光電池的偏置與基本特性實驗

1.6 光電三極體特性參數及其測量實驗

1.7 光電倍增管電流倍增特性與特性參數測試實驗

1.8 光電耦合器特性參數測量實驗

1.9 熱敏器件與熱釋電探測器實驗

1.1 0PSD實驗

1.1 1LED角度特性參數測量實驗

1.1 2LED光譜特性的測量與光柵光譜儀實驗

第2章 線陣COD感測器原理與應用實驗

2.I線陣CCD原理與驅動特性實驗

2.2 線陣CCD輸出特性測量實驗

2.3 利用線陣CCD進行物體外形尺寸測量實驗

2.4 線陣CCD的A/D數據採集實驗

2.5 用軟體提取邊緣信號的二值化實驗

2.6 用線陣CCD測量物體的傾斜角度實驗

2.7 條碼的測量與識別實驗

2.8 用線陣CCD測量物體的振動實驗

2.9 利用線陣CCD對運動物體進行圖像掃描實驗

第3章 面陣CCD圖像感測器實驗

3.1 面陣CCD原理及驅動實驗

3.2 面陣CCD的數據採集與計算機介面實驗

3.3 面陣CCD尺寸測量實驗

3.4 面陣CCD顏色識別實驗

3.5 圖像的點運算實驗

3.6 圖像的幾何變換處理實驗

3.7 圖像增強實驗

3.8 圖像邊緣檢測與輪廓信息處理實驗

3.9 典型圖像分析方法實驗

3.10 微光像增強器原理與應用實驗

第4章 應用光學與光學系統實驗

4.1 光學實驗必備知識

4.2 組裝遠心照明光源與測量薄凸透鏡的焦距實驗

4.3 位移法測量薄凸透鏡焦距實驗

4.4 組裝顯微鏡系統實驗

4.5 組裝透射式幻燈機實驗

4.6 透鏡組節點、焦距測量實驗

4.7 保羅稜鏡及其轉向功能實驗

4.8 光的偏振現象與偏振光應用實驗

4.9 透鏡的傅里葉性質及常用函數與圖形的光學頻譜分析實驗

4.10 4f光學系統FT及IFT系統實驗

第5章 光的衍射與干涉實驗

5.1 夫琅禾費衍射實驗

5.2 夫琅禾費單縫衍射實驗

5.3 夫琅禾費圓孔衍射實驗

5.4 雙縫干涉實驗

5.5 利用夫琅禾費衍射測量細絲直徑實驗

5.6 利用衍射測量物體位置與振動實驗

5.7 菲涅耳直邊衍射實驗

5.8 菲涅耳圓孔衍射實驗

5.9 全場衍射測量微小變形量實驗

5.10 干涉現象與邁克耳孫干涉儀的構建實驗

5.11 利用邁克耳孫干涉系統測量微位移實驗

第6章 光電檢測技術實驗

6.1 納米量級微弱振動的監測實驗

6.2 材料拉伸變形量的測量實驗

6.3 物體顏色的測量與識別實驗

6.4 物體二維空間位置測量實驗

6.5 光柵與莫爾條紋原理實驗

6.6 光電信息調製與解調實驗

第7章 光纖通信與光纖感測實驗

7.1 光纖、光纜的分類與識別實驗

7.2 光纖傳輸信號原理與損耗測試實驗

7.3 多模光纖數值孔徑測試實驗

7.4 光纖的接續（含熔接）與擴展實驗

7.5 光纖連接器結構、型號識別與應用實驗

7.6 波分復用（wDM）原理與合、分波實驗

7.7 WDM器件的串擾與損耗測試實驗

7.8 光纖感測原理實驗

7.9 光纖溫度感測器原理與應用實驗

7.10 光纖壓力感測器原理與應用實驗

7.11 光纖光開關特性與應用實驗

7.12 光纖通信原理與應用實驗

7.13 光發射機消光比的測量實驗

7.14 音頻模擬信號傳輸實驗

第8章 激光原理與應用實驗

8.1 半導體激光二極體（LD）原理的認識性實驗

8.2 激光器（含LD）的輸出特性測量實驗

8.3 LD伏安特性測量實驗

8.4 LD光源發光窄間特性與發光半形寬度的測量實驗

8.5 LD發光光譜特性的測量實驗

8.6 激光電光調O實驗

8.7 激光器晶體角度匹配倍頻實驗

8.8 YAG脈衝激光器的裝調和最佳耦合角選取實驗

8.9 多譜線激光器測試實驗

第二篇 綜合性、開發性設計

第9章 光電信息轉換技術實驗開發與設計

9.1 激光掃描法測量物體外徑實驗

9.2 像偏移法測量位移實驗

9.3 激光多普勒測速儀實驗

9.4 干涉法測量表面。甲整度實驗

9.5 電光調製實驗

9.6 聲光調製器實驗

第10章 光電信息課程設計

10.1 光功率測量方法與光功率計的設計

10.2 照度測量方法與照度計的設計

10.3 發光強度測量儀的設計

10.4 亮度測量方法與亮度計的設計

第11章 光電信息技術方向畢業設計課題

11.1 光電遙控多功能開關的設計

11.2 沿路標自動行駛車輛的方向與速度的控制設計

11.3 太陽轉動保持最高接收效率的跟隨系統

11.4 高速飛行體飛行姿態採集與分析的研究

11.5 旋轉物體內孔表面質量的檢測與分析

11.6 浮泫玻璃板在線檢測玻璃表面的“貼錫”缺陷

11.7 透明薄膜厚度的測量

11.8 利用干涉技術測量光學膜層的厚度

第12章 綜合性與創新性設計課題

12.1 瓷磚外形尺寸的測量

12.2 利用面陣CCD拼接技術測量大尺寸軸徑

12.3 物體表面質量測量技術研究（面陣CCD）

12.4 物體邊界檢測儀的設計

12.4.1 技術要求

12.4.2 物體邊界位置檢測方法

12.4.3 物體邊界位置檢測系統的設計原則

12.5 大米自動分選機色選系統設計

12.5.1 色選系統與大米自動分選機的技術要求

12.5.2 色選系統的線陣CCD圖像感測器

12.5.3 大米自動分選機色選系統的設計原則

12.6 成像系統像質評價和光學傳遞函數的測量

12.6.1 光學成像系統像質評價

12.6.2 光學全息技術主要功能及其應用

12.6.3 光學傳遞函數的測量方法

12.7 光柵尺的設計

12.7.1 基本概念和技術要求

12.7.2 光柵莫爾條紋與線陣CCD

12.7.3 光柵尺的設計原則

附錄A 光電綜合實驗平台軟體資料

附錄B TCD2252D手冊

附錄C TCD1251UD線陣CCD

附錄D 線陣CCD應用開發實驗儀（LCCDAD-Ⅱ）編程手冊

附錄E 圖像採集軟體編程指導

隨著科學技術的發展，機器製造業已經由自動化過渡到智能化階段，尤其是信息技術的發展對光電信息產業的需要越來越迫切，光信息科學與技術、光電信息工程等專業像雨後春筍般地誕生在國內各個高等學校，為光電信息產業培養了大批人才，促進了光電信息技術的進一步發展。但是，仍然存在著兩難（企業用人難，畢業生就業更難）的問題。將提高學生動手、動腦能力放在首位，已經成為很多高校教學改革的方向，如何利用實驗教學環節來提高動手能力顯得格外重要。為找尋解決兩難的關鍵和適應光電信息技術發展的需要，我們組織了9所高校的20餘名在光電信息領域具有很高造詣的一線教師與實驗工作者著手編寫了這本《光電信息綜合實驗與設計教程》，以便適應光電信息技術迅猛發展對人才培養的需要。