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光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)教程

包郵 光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)教程

作者：陳笑
出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2022-09-01
開本： B5 頁數(shù)： 432
中 圖 價(jià):¥63.3(7.1折) 定價(jià)  ¥89.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)教程 版權(quán)信息

  • ISBN：9787030730756
  • 條形碼：9787030730756 ; 978-7-03-073075-6
  • 裝幀：一般膠版紙
  • 冊數(shù)：暫無
  • 重量：暫無
  • 所屬分類：>

光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)教程 內(nèi)容簡介

本書是為光電信息科學(xué)與工程?測控技術(shù)與儀器?應(yīng)用物理學(xué)以及相近專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)光學(xué)?工程光學(xué)及光電檢測所設(shè)計(jì)的，也是為大三?大四已修過電磁學(xué)?大學(xué)物理?計(jì)算機(jī)語言的學(xué)生所設(shè)計(jì)的。本書可作為光電信息科學(xué)與工程?測控技術(shù)與儀器?生物醫(yī)學(xué)工程?應(yīng)用物理學(xué)等專業(yè)的基礎(chǔ)光學(xué)實(shí)驗(yàn)教材，也可作為相關(guān)專業(yè)學(xué)生及技術(shù)人員的參考書。

光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)教程 目錄

目錄
前言
**章 緒論 1
1.1 光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和要求 1
1.2 光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)的課程安排和選課建議 3
1.3 基本實(shí)驗(yàn)技巧與調(diào)節(jié)方法簡介 3
1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和人員的安全防護(hù) 6
1.5 光學(xué)實(shí)驗(yàn)室規(guī)則 8
1.6 超凈實(shí)驗(yàn)室附加規(guī)則 8
第二章 工程光學(xué)與光學(xué)設(shè)計(jì)類 10
實(shí)驗(yàn)2.1 薄透鏡焦距的三種測量方法 10
實(shí)驗(yàn)2.2 光學(xué)系統(tǒng)基點(diǎn)的測量 19
實(shí)驗(yàn)2.3 望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡的設(shè)計(jì)與性能檢測 23
實(shí)驗(yàn)2.4 星點(diǎn)法測量光學(xué)系統(tǒng)像差 30
實(shí)驗(yàn)2.5 刀口陰影法測量光學(xué)系統(tǒng)像差綜合實(shí)驗(yàn) 38
實(shí)驗(yàn)2.6 顯微成像系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì) 43
第三章 光電信息處理類 49
實(shí)驗(yàn)3.1 阿貝成像原理與空間濾波 49
實(shí)驗(yàn)3.2 θ調(diào)制技術(shù)用于假彩色編碼 54
實(shí)驗(yàn)3.3 白光密度假彩色編碼 58
實(shí)驗(yàn)3.4 光學(xué)圖像的加減和微分 62
實(shí)驗(yàn)3.5 彩色編碼攝影綜合實(shí)驗(yàn) 66
實(shí)驗(yàn)3.6 聯(lián)合傅里葉變換相關(guān)圖像識(shí)別綜合實(shí)驗(yàn) 74
實(shí)驗(yàn)3.7 光學(xué)傳遞函數(shù)的測量與像質(zhì)評(píng)價(jià)綜合實(shí)驗(yàn) 80
實(shí)驗(yàn)3.8 角度復(fù)用的光學(xué)信息存儲(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn) 87
第四章 全息顯示技術(shù)類 95
實(shí)驗(yàn)4.1 全息光柵制作技術(shù)及特性研究 95
實(shí)驗(yàn)4.2 菲涅耳全息圖的記錄與再現(xiàn) 100
實(shí)驗(yàn)4.3 白光反射全息圖的記錄與再現(xiàn) 104
實(shí)驗(yàn)4.4 一步像面全息圖的記錄與再現(xiàn) 107
實(shí)驗(yàn)4.5 二步彩虹全息圖的記錄與再現(xiàn) 110
實(shí)驗(yàn)4.6 采用數(shù)字化自動(dòng)控制系統(tǒng)合成動(dòng)態(tài)全息綜合實(shí)驗(yàn) 114
實(shí)驗(yàn)4.7 多通道彩色合成全息綜合實(shí)驗(yàn) 120
實(shí)驗(yàn)4.8 真彩色全息攝影綜合實(shí)驗(yàn) 127
實(shí)驗(yàn)4.9 數(shù)字全息及實(shí)時(shí)光學(xué)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn) 133
第五章 激光原理與技術(shù)類 146
實(shí)驗(yàn)5.1 氦氖激光器與激光諧振腔 146
實(shí)驗(yàn)5.2 多譜線氦氖激光器綜合實(shí)驗(yàn) 153
實(shí)驗(yàn)5.3 基于燈泵YAG激光器的電光調(diào)Q技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn) 159
實(shí)驗(yàn)5.4 半導(dǎo)體泵浦被動(dòng)調(diào)Q固體激光器綜合實(shí)驗(yàn) 167
實(shí)驗(yàn)5.5 聲光鎖模與腔內(nèi)選頻綜合實(shí)驗(yàn) 175
實(shí)驗(yàn)5.6 固體激光倍頻與和頻 185
實(shí)驗(yàn)5.7 紫外激光加工設(shè)計(jì)與應(yīng)用 192
第六章 光纖技術(shù)類 197
實(shí)驗(yàn)6.1 光纖參數(shù)測量與應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn) 197
實(shí)驗(yàn)6.2 光纖無源器件的特性測試 206
實(shí)驗(yàn)6.3 摻鉺光纖放大器的特性測量 218
實(shí)驗(yàn)6.4 光纖傳感綜合實(shí)驗(yàn) 228
實(shí)驗(yàn)6.5 可見光通信實(shí)驗(yàn) 234
實(shí)驗(yàn)6.6 光纖光柵傳感與分布式測量實(shí)驗(yàn) 248
實(shí)驗(yàn)6.7 光纖通信系統(tǒng)性能測試 260
實(shí)驗(yàn)6.8 基于可見光通信的室內(nèi)定位與信息推送 273
第七章 光電器件與光電子技術(shù)類 290
實(shí)驗(yàn)7.1 晶體電光調(diào)制技術(shù) 290
實(shí)驗(yàn)7.2 晶體聲光調(diào)制技術(shù) 301
實(shí)驗(yàn)7.3 磁致旋光效應(yīng) 307
實(shí)驗(yàn)7.4 液晶的電光特性 309
實(shí)驗(yàn)7.5 硅基液晶空間光調(diào)制器的性能測試綜合實(shí)驗(yàn) 316
實(shí)驗(yàn)7.6 激光散斑干涉實(shí)驗(yàn) 333
實(shí)驗(yàn)7.7 光柵三維傳感形貌識(shí)別綜合實(shí)驗(yàn) 339
實(shí)驗(yàn)7.8 LED參數(shù)測量綜合實(shí)驗(yàn) 346
第八章 光電實(shí)訓(xùn)類 351
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目8.1 光學(xué)器件組裝與檢驗(yàn) 351
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目8.2 光纖器件與系統(tǒng)集成 383
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目8.3 應(yīng)用光譜學(xué) 397
附錄 417
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光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)教程 節(jié)選

**章 緒論 本書是專為光電信息科學(xué)與工程專業(yè)(簡稱“光電信息專業(yè)”)本科生量身打造的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教材。內(nèi)容涵蓋工程光學(xué)與光學(xué)設(shè)計(jì)類、光電信息處理類、全息顯示技術(shù)類、激光原理與技術(shù)類、光纖技術(shù)類、光電器件與光電子技術(shù)類6個(gè)專業(yè)子方向(46個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目)，以及光學(xué)器件組裝與檢驗(yàn)、光纖器件與系統(tǒng)集成和應(yīng)用光譜學(xué)3個(gè)工位制專業(yè)實(shí)訓(xùn)模塊。整體內(nèi)容難度按照基礎(chǔ)性、設(shè)計(jì)性、綜合創(chuàng)新性三個(gè)層次編排，涉及光電信號(hào)的產(chǎn)生、調(diào)制、傳輸、檢測、處理和顯示/存儲(chǔ)等內(nèi)容。 通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能深入理解光電信息科學(xué)與工程相關(guān)領(lǐng)域的基本概念、基本原理和設(shè)計(jì)方法；能運(yùn)用所學(xué)數(shù)理和光電知識(shí)對(duì)復(fù)雜光電問題進(jìn)行系統(tǒng)描述、建模與分析；能在明確設(shè)定條件和局域性下綜合給出適當(dāng)?shù)慕鉀Q途徑，并嘗試改進(jìn)。本書內(nèi)容體現(xiàn)出科學(xué)性與前沿性，并將有助于提升學(xué)生學(xué)科交叉創(chuàng)新思維能力和解決復(fù)雜工程問題的能力。 1.1 光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和要求 1. 專業(yè)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)與培養(yǎng)目標(biāo) 本書中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目全部針對(duì)光電信息專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置，因而實(shí)驗(yàn)涉及的內(nèi)容均與該專業(yè)的學(xué)科知識(shí)緊密相關(guān)。本書特點(diǎn)為專業(yè)性強(qiáng)、內(nèi)容涉及學(xué)科門類廣、與理論課程緊密結(jié)合，同時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較前沿，應(yīng)用性與實(shí)踐性強(qiáng)。此外，光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)所涉及的儀器設(shè)備大多比較先進(jìn)，不僅精密度高，而且價(jià)格較昂貴；實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)節(jié)難度普遍較高，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作規(guī)程復(fù)雜、嚴(yán)格，多數(shù)實(shí)驗(yàn)的用時(shí)都比較長等。值得一提的是，本書還編入以光電工程為核心、面向生產(chǎn)應(yīng)用和通用技術(shù)的“工位制”實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，讓學(xué)生由淺入深地全方位、多角度感受光電元器件的設(shè)計(jì)—制作—檢測—分析—優(yōu)化等工業(yè)流程。 通過學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，學(xué)生可具備以下能力。 目標(biāo)1：學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛳到y(tǒng)、集中、有效地鞏固工程光學(xué)、物理光學(xué)、激光技術(shù)與應(yīng)用、信息光學(xué)、光電子技術(shù)、光纖通信、光纖技術(shù)等理論課程中的基本概念、基本原理和分析設(shè)計(jì)方法；能運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，借助文獻(xiàn)研究和分組討論，分析光電信息科學(xué)與工程領(lǐng)域中的影響因素，包括技術(shù)性因素和非技術(shù)性因素。 目標(biāo)2：從測量手段、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理分析等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，并使其掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)步驟。通過實(shí)驗(yàn)，對(duì)理論課程中所涉及的部分理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出合理有效的結(jié)論，并能持續(xù)改進(jìn)。 目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生使用和維護(hù)光電與光電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備的能力及運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法解決實(shí)際問題的能力。例如，能夠選擇并合理使用恰當(dāng)?shù)膬x器、工具，對(duì)光電信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)，同時(shí)領(lǐng)會(huì)交叉學(xué)科的思維融合和新興光電技術(shù)的應(yīng)用融合。 2. 要求 鑒于光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，要求學(xué)生能夠以一種全新的自主學(xué)習(xí)的方式投入到專業(yè)實(shí)驗(yàn)課中，邊學(xué)習(xí)、邊研究、邊實(shí)驗(yàn)、邊總結(jié)，以期迅速地、全方位地提高自身的實(shí)驗(yàn)技能和專業(yè)水準(zhǔn)。重點(diǎn)注意實(shí)驗(yàn)的如下三個(gè)環(huán)節(jié)。 1) 預(yù)習(xí)環(huán)節(jié) 實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)尤其重要，必須認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)講義，深刻領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)和特性，熟悉注意事項(xiàng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)步驟，并提出一些疑難問題，在實(shí)驗(yàn)課開始時(shí)進(jìn)行必要的討論。對(duì)于難度較高的綜合性實(shí)驗(yàn)，還需課前查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，按要求做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備。 2) 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié) 由于部分實(shí)驗(yàn)并不涉及測量操作，而是觀察、研究和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，因此要求實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)快捷、準(zhǔn)確、合理地調(diào)整實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，注意細(xì)心捕捉和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)研究和分析各有關(guān)物理量或各種條件之間的有機(jī)聯(lián)系，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題和解決問題的思路及方法，重視實(shí)驗(yàn)過程而不僅僅關(guān)心結(jié)果。鼓勵(lì)探討深層次的問題，鼓勵(lì)“異想天開”，提倡“與眾不同”，活躍思維。 3) 總結(jié)環(huán)節(jié) 實(shí)驗(yàn)課后應(yīng)善于總結(jié)，并以實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式匯報(bào)給指導(dǎo)教師。要求學(xué)生認(rèn)真寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，“顛覆”以往的寫作習(xí)慣，充分體現(xiàn)個(gè)性化。要求在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中詳盡地反映實(shí)驗(yàn)者的實(shí)驗(yàn)思路，描述并分析觀察到的現(xiàn)象，提供分析和研究所得的結(jié)論性或規(guī)律性的結(jié)果，以及對(duì)結(jié)果的討論，提出存在的問題或改進(jìn)的意見。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)記錄實(shí)驗(yàn)過程中得到的全部信息，是經(jīng)過整理和歸納的實(shí)驗(yàn)情況匯報(bào)，避免“流水賬”式的寫作方式。對(duì)于某些綜合性實(shí)驗(yàn)，則要求將實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫成小論文形式。 1.2 光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)的課程安排和選課建議 本書的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包含基礎(chǔ)性、設(shè)計(jì)性和綜合創(chuàng)新性三個(gè)層次，內(nèi)容涉及6個(gè)專業(yè)子方向，實(shí)驗(yàn)用時(shí)不盡相同，差別很大，例如部分基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)3學(xué)時(shí)可以完成，大部分實(shí)驗(yàn)需要4學(xué)時(shí)，而綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)平均需6～8學(xué)時(shí)，個(gè)別實(shí)驗(yàn)需12學(xué)時(shí)才能完成。因此，如何使用本書為專業(yè)培養(yǎng)方案中實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置服務(wù)，是值得考慮的問題。這里提出一些建議，僅供選用時(shí)參考。 一種是“拼盤階梯式”的課程配置方式，即按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難度層次設(shè)置三門課程：光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)(一)、光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)(二)、光電信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)(三)，每門課程都內(nèi)含6個(gè)專業(yè)方向的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，而難度是依次遞增的。每門課程包含的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可由學(xué)生從教材提供的指定項(xiàng)目中挑選，要求選滿課程規(guī)定的學(xué)時(shí)數(shù)即可。 另一種是按照專業(yè)方向設(shè)置多門實(shí)驗(yàn)課程，如全息與光電信息處理實(shí)驗(yàn)、光纖通信基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、激光與光電檢測實(shí)驗(yàn)、光電信息專業(yè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等。同樣，學(xué)生在每門課程中只需選修夠課程規(guī)定的學(xué)時(shí)數(shù)即可。 此外，我們還可根據(jù)各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室配備的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備情況，采用適合自己的課程配置方式。 1.3 基本實(shí)驗(yàn)技巧與調(diào)節(jié)方法簡介 對(duì)于光學(xué)類實(shí)驗(yàn)而言，光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)是否完善是關(guān)系到實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這里介紹幾種*基本的調(diào)節(jié)原則和方法。 1. 光學(xué)系統(tǒng)共軸的調(diào)節(jié) 所謂“共軸”即系統(tǒng)中所有光學(xué)元器件的“光軸”均重合于空間同一坐標(biāo)軸上。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建好后，首先必須保證系統(tǒng)共軸。各類系統(tǒng)中共軸的調(diào)節(jié)方法各不相同，這里僅給出幾種通用元件，如平面反射鏡、分光(束)鏡、透鏡、擴(kuò)束鏡的共軸調(diào)節(jié)方法。 1) 借助細(xì)激光束調(diào)節(jié)元件的共軸 首先檢查細(xì)激光束的傳播方向與平臺(tái)或?qū)к壥欠衿叫，以便以激光束為基?zhǔn)調(diào)節(jié)光學(xué)元件與之共軸，方法是在光束所到之處測量光束高度，調(diào)節(jié)激光束的俯仰使之處處等高。如在導(dǎo)軌上，則還需適當(dāng)調(diào)整激光束的方位，使之與導(dǎo)軌平行。 (1) 平面反射鏡、分光(束)鏡的共軸調(diào)節(jié)。在光路上放置一小孔光闌，小孔孔徑的選擇應(yīng)以使激光束恰好能完全通過為準(zhǔn)，約2mm。調(diào)節(jié)反射鏡或分光(束)鏡在水平方向和豎直方向的俯仰角，使從鏡面反射的激光點(diǎn)回到小孔內(nèi)。 (2) 透鏡的共軸調(diào)節(jié)。在上述小孔光闌周圍設(shè)置有一定面積的平面屏幕，構(gòu)成“小孔屏”，如圖1-3-1所示。將透鏡置于小孔后方一定距離處，在激光束照射下，透鏡前后表面反射回來的光束在小孔屏上顯示多個(gè)直徑不同的光斑，調(diào)節(jié)透鏡，使其在豎直方向和水平方向平移，使多個(gè)反射光斑相互靠攏并重疊且共心，然后調(diào)節(jié)透鏡水平方位，使重疊光斑的中心進(jìn)入小孔。 圖1-3-1 調(diào)節(jié)透鏡共軸的光路示意圖 (3) 擴(kuò)束鏡的共軸調(diào)節(jié)。擴(kuò)束鏡實(shí)際是焦距超短的透鏡或透鏡組件，其調(diào)節(jié)方法與上述透鏡相同，只是由于鏡面曲率半徑很小，其前表面反射的光斑半徑很大，所以在調(diào)節(jié)時(shí)透鏡與小孔屏的距離不宜太大，以免難以確定大光斑的中心位置，因此該調(diào)節(jié)方法有一定難度。 另一種較簡便的方法是將小孔屏2置于光軸上，讓光束通過小孔，然后將擴(kuò)束鏡置于小孔屏1和2之間，如圖1-3-2所示。先調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡水平方位，使其后表面反射的小光斑進(jìn)入小孔屏1，再觀察細(xì)激光束通過擴(kuò)束鏡擴(kuò)展成的大光斑，調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡使其在豎直方向和水平方向平移，使光斑中心與小孔屏2大致重合。該方法雖不夠精確，但對(duì)某些實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)而言已經(jīng)足夠了。如果實(shí)驗(yàn)室未配備兩個(gè)小孔屏，則可用其他白屏代替，只需事先確定光軸中心位置即可。 圖1-3-2 調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡共軸的光路示意圖 2) 在白光系統(tǒng)中調(diào)節(jié)元件的共軸 在光學(xué)信息處理中，常有用白光作為信息處理系統(tǒng)光源的情況，系統(tǒng)通常設(shè)置在導(dǎo)軌上，共軸調(diào)節(jié)有其特殊性。此處僅舉透鏡一例：透鏡的共軸調(diào)節(jié)。利用透鏡的二次成像法可以方便地調(diào)節(jié)透鏡共軸。在導(dǎo)軌上放置如圖1-3-3所示各元件，沿導(dǎo)軌前后移動(dòng)透鏡，根據(jù)透鏡成像原理，當(dāng)光闌與像屏的距離d大于4f′ ( f′為透鏡焦距)時(shí)，在像屏上先后出現(xiàn)光闌放大和縮小的兩個(gè)像，調(diào)節(jié)透鏡的高低和左右位置，使兩個(gè)像的中心在像屏上重合，即可認(rèn)為透鏡與光闌中心共軸(其原理請實(shí)驗(yàn)者自行推導(dǎo))。 圖1-3-3 在白光信息處理系統(tǒng)中調(diào)節(jié)透鏡共軸的光路示意圖 2. 平行光的調(diào)節(jié) 光學(xué)實(shí)驗(yàn)有時(shí)常需要使用平行光，平行光的調(diào)節(jié)方法有多種，而在相干光學(xué)系統(tǒng)和非相干光學(xué)系統(tǒng)中方法有所不同，此處僅作簡單介紹。 1) 干涉法 干涉法僅適用于相干光學(xué)系統(tǒng)。將擴(kuò)束鏡置于透鏡前焦面附近，讓細(xì)激光束依次通過，用平晶在透鏡后方檢測平行光的質(zhì)量。檢測光路如圖1-3-4所示，平晶反射的光束照射到透鏡一側(cè)的白屏上，當(dāng)透鏡出射的光束為非平行光時(shí)，白屏上出現(xiàn)干涉條紋，其密度與入射光的平行度有關(guān)，平行度越高，條紋密度越低。理論分析表明，當(dāng)擴(kuò)束鏡后焦面與透鏡前焦面嚴(yán)格重合時(shí)，透鏡射出標(biāo)準(zhǔn)的平行光，在理想情況下，白屏上的干涉條紋將消失(其原理請實(shí)驗(yàn)者自行推導(dǎo))。而實(shí)際上光學(xué)元件的加工并不理想，因此，即使擴(kuò)束鏡和透鏡的焦面已經(jīng)重合，平晶反射到白屏上的干涉條紋也不可能消失殆盡，因此，只需將干涉條紋調(diào)整到盡可能稀少即可。 圖1-3-4 相干系統(tǒng)中調(diào)節(jié)平行光的光路示意圖 需要說明的是，所謂平晶是指兩個(gè)光學(xué)面的拋光度、平面度和平行度都很高的光學(xué)玻璃薄板。在沒有平晶的實(shí)驗(yàn)條件下，如何調(diào)節(jié)平行光？請參照自準(zhǔn)直法。 2) 自準(zhǔn)直法 相干系統(tǒng)中檢測平行光的光路排布如圖1-3-5所示，將圖1-3-4光路中的平晶更換為反射鏡，并使反射光束通過透鏡照射到擴(kuò)束鏡共面的邊框上，緩慢改變擴(kuò)束鏡和透鏡距離，直至邊框上獲得清晰的聚焦點(diǎn)為止(調(diào)節(jié)原理請實(shí)驗(yàn)者自行推導(dǎo))。 圖1-3-5 相干系統(tǒng)中用自準(zhǔn)直法調(diào)節(jié)平行光 非相干系統(tǒng)中檢測平行光的光路排布如圖1-3-6所示，與相干光的檢測系統(tǒng)類似，只是將光路中的擴(kuò)束鏡更換為小孔光闌，調(diào)節(jié)方法同上，直至在小孔光闌共面的邊框上獲得清晰的聚焦點(diǎn)為止(調(diào)節(jié)原理請實(shí)驗(yàn)者自行推導(dǎo))。 圖1-3-6 非相干系統(tǒng)中用自準(zhǔn)直法調(diào)節(jié)平行光 值得提醒的是，有些實(shí)驗(yàn)對(duì)平行光的質(zhì)量要求并不很高，因此可用較為簡便的方法調(diào)節(jié)和檢測，如用白屏檢查從透鏡出射的光斑有無發(fā)散或會(huì)聚的現(xiàn)象，即觀察透過透鏡的光斑尺寸在傳播距離上是否有改變，以判斷平行光是否已調(diào)好。 3. 精密調(diào)節(jié)架的使用及注意事項(xiàng) 光學(xué)系統(tǒng)中諸多光學(xué)元件大多安裝在精密調(diào)節(jié)支架上，以便作二維至五維甚至更多維的調(diào)節(jié)。各類調(diào)節(jié)架的精度各不相同，螺絲種類也很多，若使用不當(dāng)，會(huì)損壞器件甚至損毀光學(xué)元件，因此在實(shí)驗(yàn)前必須仔細(xì)觀察和熟悉各種調(diào)節(jié)架的結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)特點(diǎn)和使用方法，切忌盲目動(dòng)手，旋擰螺絲必須輕、緩，調(diào)節(jié)幅度不可過大。各類支架通常都有粗調(diào)和微調(diào)裝置，應(yīng)恰當(dāng)配合使用。 1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和人員的安全防護(hù) 光信息專業(yè)實(shí)驗(yàn)室擁有一定數(shù)量價(jià)格昂貴的儀器設(shè)備，很多實(shí)驗(yàn)要接觸激光或高壓電源，因此設(shè)備和實(shí)驗(yàn)人員的安全防護(hù)格外重要。 1. 激光器的安全使用 實(shí)驗(yàn)中接觸到種類繁多的激光器，如氦氖激光器、氬離子激光器、YAG激光器、半導(dǎo)體激光器等。按其增益介質(zhì)分類，有氣體激光器和固體激光器；按其輸出方式分類，有連續(xù)出光的和脈沖間斷出光的。各種激光器的使用都有各自特定

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