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第一篇　基础理论与技术实验2

第0章　光电信息实验的预备知识2

0．1　光电信息方向的实验室2

0．2　光电综合实验平台简介2

0．3　光电信息实验基本规则6

第1章　光电传感器原理与变换电路实验7

1．1　光源与光度辐射度参数的测量实验7

1．2　光敏电阻特性参数及其测量实验12

1．3　光敏电阻的变换电路实验16

1．4　光电二极管特性参数及其测量实验18

1．5　光电池的偏置与基本特性实验23

1．6　光电三极管特性参数及其测量实验27

1．7　光电倍增管电流倍增特性与特性参数测试实验31

1．8　光电耦合器特性参数测量实验36

1．9　热敏器件与热释电探测器实验40

1．10　PSD实验42

1．11　LED角度特性参数测量实验45

1．12　LED光谱特性的测量与光栅光谱仪实验46

第2章　线阵CCD传感器原理与应用实验49

2．1　线阵CCD原理与驱动特性实验49

2．2　线阵CCD输出特性测量实验52

2．3　利用线阵CCD进行物体外形尺寸测量实验54

2．4　线阵CCD的A／D数据采集实验59

2．5　用软件提取边缘信号的二值化实验61

2．6　用线阵CCD测量物体的倾斜角度实验63

2．7　条码的测量与识别实验66

2．8　用线阵CCD测量物体的振动实验71

2．9　利用线阵CCD对运动物体进行图像扫描实验73

第3章　面阵CCD图像传感器实验77

3．1　面阵CCD原理及驱动实验77

3．2　面阵CCD的数据采集与计算机接口实验79

3．3　面阵CCD尺寸测量实验81

3．4　面阵CCD颜色识别实验84

3．5　图像的点运算实验86

3．6　图像的几何变换处理实验89

3．7　图像增强实验92

3．8　图像边缘检测与轮廓信息处理实验97

3．9　典型图像分析方法实验100

3．10　微光像增强器原理与应用实验104

第4章　应用光学与光学系统实验107

4．1　光学实验必备知识107

4．2　组装远心照明光源与测量薄凸透镜的焦距实验110

4．3　位移法测量薄凸透镜焦距实验113

4．4　组装显微镜系统实验114

4．5　组装透射式幻灯机实验115

4．6　透镜组节点、焦距测量实验117

4．7　保罗棱镜及其转向功能实验119

4．8　光的偏振现象与偏振光应用实验120

4．9　透镜的傅里叶性质及常用函数与图形的光学频谱分析实验124

4．10　4f光学系统FT及IFT系统实验126

第5章　光的衍射与干涉实验129

5．1　夫琅禾费衍射实验129

5．2　夫琅禾费单缝衍射实验131

5．3　夫琅禾费圆孔衍射实验134

5．4　双缝干涉实验136

5．5　利用夫琅禾费衍射测量细丝直径实验138

5．6　利用衍射测量物体位置与振动实验139

5．7　菲涅耳直边衍射实验140

5．8　菲涅耳圆孔衍射实验141

5．9　全场衍射测量微小变形量实验142

5．10　干涉现象与迈克耳孙干涉仪的构建实验143

5．11　利用迈克耳孙干涉系统测量微位移实验146

第6章　光电检测技术实验148

6．1　纳米量级微弱振动的监测实验148

6．2　材料拉伸变形量的测量实验150

6．3　物体颜色的测量与识别实验151

6．4　物体二维空间位置测量实验154

6．5　光栅与莫尔条纹原理实验156

6．6　光电信息调制与解调实验158

第7章　光纤通信与光纤传感实验162

7．1　光纤、光缆的分类与识别实验162

7．2　光纤传输信号原理与损耗测试实验165

7．3　多模光纤数值孔径测试实验168

7．4　光纤的接续（含熔接）与扩展实验171

7．5　光纤连接器结构、型号识别与应用实验173

7．6　波分复用（WDM）原理与合、分波实验174

7．7　WDM器件的串扰与损耗测试实验179

7．8　光纤传感原理实验182

7．9　光纤温度传感器原理与应用实验184

7．10　光纤压力传感器原理与应用实验186

7．11　光纤光开关特性与应用实验187

7．12　光纤通信原理与应用实验189

7．13　光发射机消光比的测量实验191

7．14　音频模拟信号传输实验193

第8章　激光原理与应用实验195

8．1　半导体激光二极管（LD）原理的认识性实验195

8．2　激光器（含LD）的输出特性测量实验197

8．3　LD伏安特性测量实验200

8．4　LD光源发光空间特性与发光半角宽度的测量实验201

8．5　LD发光光谱特性的测量实验204

8．6　激光电光调Q实验207

8．7　激光器晶体角度匹配倍频实验210

8．8　YAG脉冲激光器的装调和最佳耦合角选取实验213

8．9　He-Ne多谱线激光器测试实验215

第二篇　综合性、开发性设计220

第9章　光电信息转换技术实验开发与设计220

9．1　激光扫描法测量物体外径实验220

9．2　像偏移法测量位移实验222

9．3　激光多普勒测速仪实验222

9．4　干涉法测量表面平整度实验223

9．5　电光调制实验224

9．6　声光调制器实验229

第10章　光电信息课程设计232

10．1　光功率测量方法与光功率计的设计232

10．2　照度测量方法与照度计的设计234

10．3　发光强度测量仪的设计236

10．4　亮度测量方法与亮度计的设计238

第11章　光电信息技术方向毕业设计课题241

11．1　光电遥控多功能开关的设计241

11．2　沿路标自动行驶车辆的方向与速度的控制设计251

11．3　太阳转动保持最高接收效率的跟随系统257

11．4　高速飞行体飞行姿态采集与分析的研究262

11．5　旋转物体内孔表面质量的检测与分析265

11．6　浮法玻璃板在线检测玻璃表面的“贴锡”缺陷267

11．7　透明薄膜厚度的测量269

11．8　利用干涉技术测量光学膜层的厚度273

第12章　综合性与创新性设计课题276

12．1　瓷砖外形尺寸的测量276

12．2　利用面阵CCD拼接技术测量大尺寸轴径279

12．3　物体表面质量测量技术研究（面阵CCD）281

12．4　物体边界检测仪的设计283

12．4．1　技术要求283

12．4．2　物体边界位置检测方法284

12．4．3　物体边界位置检测系统的设计原则2905

12．5　大米自动分选机色选系统设计290

12．5．1　色选系统与大米自动分选机的技术要求291

12．5．2　色选系统的线阵CCD图像传感器293

12．5．3　大米自动分选机色选系统的设计原则295

12．6　成像系统像质评价和光学传递函数的测量296

12．6．1　光学成像系统像质评价296

12．6．2　光学全息技术主要功能及其应用297

12．6．3　光学传递函数的测量方法297

12．7　光栅尺的设计301

12．7．1　基本概念和技术要求301

12．7．2　光栅莫尔条纹与线阵CCD302

12．7．3　光栅尺的设计原则303

附录A　光电综合实验平台软件资料305

附录B　TCD2252D手册312

附录C　TCD1251UD线阵CCD315

附录D　线阵CCD应用开发实验仪（LCCDAD-Ⅱ）编程手册321

附录E　图像采集软件编程指导332