光信息科學與技術(shù)專業(yè)實驗

前言

　　本書是在光信息科學與技術(shù)專業(yè)實驗（修訂本）校內(nèi)講義的基礎(chǔ)上，經(jīng)修改與擴充完成的?！　”緯鶕?jù)北京交通大學光信息科學與技術(shù)專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)特點、學校專業(yè)建設(shè)的指導精神及社會對本專業(yè)畢業(yè)生的具體要求，結(jié)合本專業(yè)理論課和北京交通大學光學方向碩士研究生培養(yǎng)方案的設(shè)置，將現(xiàn)有的實驗分為“光電子學與技術(shù)”、“激光物理與技術(shù)”、“信息光學與光信息處理”、“光電檢測技術(shù)”、“導波光學與光通信”和“光信息存儲與顯示”等六個部分，其中有近三分之一的實驗由北京交通大學從事專業(yè)教學多年的老師自主開發(fā)，反映了新的實驗技術(shù)和方法。本書介紹了相關(guān)實驗的技術(shù)發(fā)展、最新成果和展望。對于常用的光學實驗調(diào)節(jié)方法和一些專用軟件及設(shè)備的使用指南作為附錄安排在實驗內(nèi)容之后，以方便使用?！　”緯瑢I(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗和設(shè)計綜合型實驗三個層次的內(nèi)容，可滿足不同層次的實驗教學要求，基中“光器件實驗”、“光學三維測量系列實驗”等實驗屬于設(shè)計綜合型實驗，相對于專業(yè)基礎(chǔ)實驗在實驗內(nèi)容、實驗系統(tǒng)設(shè)計與操作難度有所增加，目的在于訓練學生運用課堂所學知識來解決復雜問題的綜合能力。本書可作為高等學校光信息科學與技術(shù)專業(yè)實驗教材或參考書，也可作為光學或光學工程專業(yè)碩士生的現(xiàn)代光學實驗和光電子學實驗教材或參考書。　　參加本書編寫工作的老師有陳士謙、范玲、吳重慶、張斌、趙中齡、邵雙運、張進宏、謝芳、汪家升、王健、梁春軍、王智。其中陳士謙編寫實驗1、實驗3、實驗5、實驗17～22和附錄A；范玲編寫實驗11～16和附錄B～E；吳重慶編寫實驗2和實驗29～32；張斌編寫實驗6和實驗23；趙中齡編寫實驗7和實驗10，邵雙運編寫實驗24、實驗25和附錄H～I；張進宏編寫實驗8、實驗9和附錄F～G；謝芳編寫實驗27和實驗28；汪家升編寫實驗4；王健編寫實驗26；梁春軍編寫實驗33；王智參與實驗29～32的最終修改工作；光信息科學與技術(shù)實驗室的其他老師也給本書的編寫工作提出了一些建設(shè)性意見。李文博教授審閱了書稿并提出了寶貴的意見。　　由于編者水平有限，對一些實驗理解還不夠深入，因此錯誤和缺點一定很多，敬請讀者不吝指正。

內(nèi)容概要

本書根據(jù)光信息科學與技術(shù)專業(yè)學生的知識結(jié)構(gòu)特點、社會對本專業(yè)畢業(yè)生的具體要求，結(jié)合本專業(yè)理論課和光學及光學工程碩士研究生培養(yǎng)方案的設(shè)置，按照“光電子學與技術(shù)”、“激光物理與技術(shù)”、“信息光學與光信息處理”、“光電檢測技術(shù)”、“導波光學與光通信”和“光信息存儲與顯示”六個專業(yè)方向編寫，其中近三分之一的實驗由北京交通大學從事專業(yè)教學多年的老師自主開發(fā)，反映了新的實驗技術(shù)和方法。書中介紹了相關(guān)實驗的技術(shù)發(fā)展、最新成果和展望，可滿足不同層次學校光信息科學與技術(shù)專業(yè)本科生及光學方向碩士研究生的實驗教學需要、具有較好的實用性?！　”緯勺鳛楦叩葘W校光信息科學與技術(shù)專業(yè)實驗教材或參考書，也可作為光學或光學工程專業(yè)碩士生的現(xiàn)代光學實驗和光電子實驗教材和參考書。

書籍目錄

第1部分　光電子學與技術(shù)實驗　實驗1　CCD驅(qū)動及輸出信號的處理　實驗2　電光效應(yīng)　實驗3　聲光效應(yīng)　實驗4　激光誘導等離子體發(fā)射光譜實驗第2部分　激光原理與技術(shù)實驗　　實驗5　YAG固體激光器實驗　　實驗6　激光頻率分裂與模競爭　　實驗7　He-Ne激光器諧振腔的調(diào)整及橫模觀測　實驗8　光譜法研究激光介質(zhì)增益特性　實驗9　氦氖多譜線激光實驗　實驗10　Nd：YVO4激光器的調(diào)整及倍頻第3部分　信息光學與光信息處理實驗　實驗11　信息光學系統(tǒng)的工作原理及調(diào)試方法　實驗12　常用干涉儀　實驗13　全息光柵的制作　　實驗14　空間頻譜的觀察、分析及空間濾波　實驗15　光學傳遞函數(shù)測量和透鏡像質(zhì)評價　實驗16　實時聯(lián)合傅里葉相關(guān)識別第4部分　光電檢測技術(shù)實驗　　實驗17　激光位移傳感器測量位移　　實驗18　用線陣CCD檢測物體的振動　實驗19　電子散斑干涉（EPI）實驗　實驗20　雙頻激光干涉儀精密測長　實驗21　雙頻激光干涉儀精密測角　實驗22　雙頻激光干涉儀測量直線度　實驗23　激光4D同時測量實驗　　實驗24　高分辨率CCD攝像系統(tǒng)圖像處理　實驗25　光學三維測量系列實驗第5部分　導波光學與光通信實驗　　實驗26　棱鏡耦合法測波導參數(shù)　　實驗27　光纖光學與半導體激光器的電光特性實驗　　實驗28　光纖傳感器　實驗29　摻鉺光纖放大器實驗　　實驗30　光纖Mach－Zehnder干涉儀的干涉實驗　　實驗31　光纖通信實驗　實驗32　光器件實驗　第6部分　光信息存儲與顯示實驗　　實驗33　信息顯示（LED）原理附錄　　附錄A　雙頻激光干涉儀　附錄B　激光功率/能量測試儀使用說明　附錄C　空間光調(diào)制器和液晶顯示器（LCD）　附錄D　光學圖像采集處理程序　　附錄E　MTF測量系統(tǒng)軟件說明　附錄F　掃描干涉儀原理　附錄G　諧振腔的調(diào)整　附錄H　OTDM－1光學三維測量儀　附錄I　三維測量儀采集軟件使用說明

章節(jié)摘錄

　　1.3.3 CCD圖像傳感原理　　CCD圖像傳感是利用CCD的光電轉(zhuǎn)換和電荷轉(zhuǎn)移的雙重功能。利用時鐘控制將每一位CCD的光生電荷按順序轉(zhuǎn)移出來，分別在同一電路上輸出幅度與各光生電荷包成正比的電脈沖序列，從而把照射在CCD上的光學圖像變成了電信號形式的“圖像”。CCD用作攝像器件時，光從正面入射，需要用透明導電材料作為柵極，如可見光彩色攝像用SnO2電極。若讓光從CCD背面入射，光譜響應(yīng)更寬，但半導體襯底必須很薄。　　CCD圖像傳感器分線陣和面陣兩類，它們的結(jié)構(gòu)和用途不同。線陣攝像器件是將CCD的每一位集成在一條直線上，以三相CCD為例，其結(jié)構(gòu)如圖1-6所示。它與圖1.3的結(jié)構(gòu)不同之處，在于感光區(qū)與信號轉(zhuǎn)移區(qū)分開。感光區(qū)采用透明電極，加柵壓時進行積分，光積分之后控制轉(zhuǎn)移柵，將所有感光區(qū)積累電荷同時轉(zhuǎn)移到與感光區(qū)并排的轉(zhuǎn)移區(qū)。轉(zhuǎn)移區(qū)為普通CCD結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)移溝道上加一層不透光覆蓋物，以避免轉(zhuǎn)移過程中的附加光積分，從而有效消除了簡單結(jié)構(gòu)的圖像信號失真或模糊現(xiàn)象（拖影）。

圖書封面

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