光电信息综合实验与设计教程

第一篇 基础理论与技术实验

第0章 光电信息实验的预备知识

O.1 光电信息方向的实验室

O.2 光电综合实验平台简介

O.3 光电信息实验基本规则

第1章 光电传感器原理与变换电路实验

1.1 光源与光度辐射度参数的测量实验

1.2 光敏电阻特性参数及其测量实验

1.3 光敏电阻的变换电路实验

1.4 光电二极管特性参数及其测量实验

1.5 光电池的偏置与基本特性实验

1.6 光电三极管特性参数及其测量实验

1.7 光电倍增管电流倍增特性与特性参数测试实验

1.8 光电耦合器特性参数测量实验

1.9 热敏器件与热释电探测器实验

1.1 0PSD实验

1.1 1LED角度特性参数测量实验

1.1 2LED光谱特性的测量与光栅光谱仪实验

第2章 线阵COD传感器原理与应用实验

2.I线阵CCD原理与驱动特性实验

2.2 线阵CCD输出特性测量实验

2.3 利用线阵CCD进行物体外形尺寸测量实验

2.4 线阵CCD的A／D数据采集实验

2.5 用软件提取边缘信号的二值化实验

2.6 用线阵CCD测量物体的倾斜角度实验

2.7 条码的测量与识别实验

2.8 用线阵CCD测量物体的振动实验

2.9 利用线阵CCD对运动物体进行图像扫描实验

第3章 面阵CCD图像传感器实验

3.1 面阵CCD原理及驱动实验

3.2 面阵CCD的数据采集与计算机接口实验

3.3 面阵CCD尺寸测量实验

3.4 面阵CCD颜色识别实验

3.5 图像的点运算实验

3.6 图像的几何变换处理实验

3.7 图像增强实验

3.8 图像边缘检测与轮廓信息处理实验

3.9 典型图像分析方法实验

3.10 微光像增强器原理与应用实验

第4章 应用光学与光学系统实验

4.1 光学实验必备知识

4.2 组装远心照明光源与测量薄凸透镜的焦距实验

4.3 位移法测量薄凸透镜焦距实验

4.4 组装显微镜系统实验

4.5 组装透射式幻灯机实验

4.6 透镜组节点、焦距测量实验

4.7 保罗棱镜及其转向功能实验

4.8 光的偏振现象与偏振光应用实验

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

4.10 4f光学系统FT及IFT系统实验

第5章 光的衍射与干涉实验

5.1 夫琅禾费衍射实验

5.2 夫琅禾费单缝衍射实验

5.3 夫琅禾费圆孔衍射实验

5.4 双缝干涉实验

5.5 利用夫琅禾费衍射测量细丝直径实验

5.6 利用衍射测量物体位置与振动实验

5.7 菲涅耳直边衍射实验

5.8 菲涅耳圆孔衍射实验

5.9 全场衍射测量微小变形量实验

5.10 干涉现象与迈克耳孙干涉仪的构建实验

5.11 利用迈克耳孙干涉系统测量微位移实验

第6章 光电检测技术实验

6.1 纳米量级微弱振动的监测实验

6.2 材料拉伸变形量的测量实验

6.3 物体颜色的测量与识别实验

6.4 物体二维空间位置测量实验

6.5 光栅与莫尔条纹原理实验

6.6 光电信息调制与解调实验

第7章 光纤通信与光纤传感实验

7.1 光纤、光缆的分类与识别实验

7.2 光纤传输信号原理与损耗测试实验

7.3 多模光纤数值孔径测试实验

7.4 光纤的接续（含熔接）与扩展实验

7.5 光纤连接器结构、型号识别与应用实验

7.6 波分复用（wDM）原理与合、分波实验

7.7 WDM器件的串扰与损耗测试实验

7.8 光纤传感原理实验

7.9 光纤温度传感器原理与应用实验

7.10 光纤压力传感器原理与应用实验

7.11 光纤光开关特性与应用实验

7.12 光纤通信原理与应用实验

7.13 光发射机消光比的测量实验

7.14 音频模拟信号传输实验

第8章 激光原理与应用实验

8.1 半导体激光二极管（LD）原理的认识性实验

8.2 激光器（含LD）的输出特性测量实验

8.3 LD伏安特性测量实验

8.4 LD光源发光窄间特性与发光半角宽度的测量实验

8.5 LD发光光谱特性的测量实验

8.6 激光电光调O实验

8.7 激光器晶体角度匹配倍频实验

8.8 YAG脉冲激光器的装调和最佳耦合角选取实验

8.9 He.Ne多谱线激光器测试实验

第二篇 综合性、开发性设计

第9章 光电信息转换技术实验开发与设计

9.1 激光扫描法测量物体外径实验

9.2 像偏移法测量位移实验

9.3 激光多普勒测速仪实验

9.4 干涉法测量表面.甲整度实验

9.5 电光调制实验

9.6 声光调制器实验

第10章 光电信息课程设计

10.1 光功率测量方法与光功率计的设计

10.2 照度测量方法与照度计的设计

10.3 发光强度测量仪的设计

10.4 亮度测量方法与亮度计的设计

第11章 光电信息技术方向毕业设计课题

11.1 光电遥控多功能开关的设计

11.2 沿路标自动行驶车辆的方向与速度的控制设计

11.3 太阳转动保持最高接收效率的跟随系统

11.4 高速飞行体飞行姿态采集与分析的研究

11.5 旋转物体内孔表面质量的检测与分析

11.6 浮泫玻璃板在线检测玻璃表面的“贴锡”缺陷

11.7 透明薄膜厚度的测量

11.8 利用干涉技术测量光学膜层的厚度

第12章 综合性与创新性设计课题

12.1 瓷砖外形尺寸的测量

12.2 利用面阵CCD拼接技术测量大尺寸轴径

12.3 物体表面质量测量技术研究（面阵CCD）

12.4 物体边界检测仪的设计

12.4.1 技术要求

12.4.2 物体边界位置检测方法

12.4.3 物体边界位置检测系统的设计原则

12.5 大米自动分选机色选系统设计

12.5.1 色选系统与大米自动分选机的技术要求

12.5.2 色选系统的线阵CCD图像传感器

12.5.3 大米自动分选机色选系统的设计原则

12.6 成像系统像质评价和光学传递函数的测量

12.6.1 光学成像系统像质评价

12.6.2 光学全息技术主要功能及其应用

12.6.3 光学传递函数的测量方法

12.7 光栅尺的设计

12.7.1 基本概念和技术要求

12.7.2 光栅莫尔条纹与线阵CCD

12.7.3 光栅尺的设计原则

附录A 光电综合实验平台软件资料

附录B TCD2252D手册

附录C TCD1251UD线阵CCD

附录D 线阵CCD应用开发实验仪（LCCDAD-Ⅱ）编程手册

附录E 图像采集软件编程指导

《光电信息综合实验与设计教程》集国内十余所光电信息领域高校教师之智慧，以及光电领域高新技术企业之成果，由光电技术、CCD应用技术领域著名专家王庆有教授主编，以“光电综合实验方法”发明专利为根基，综合光电信息方向各门类实验内容，创造性地设置多方位引导性实验。介绍典型课程设计。毕业设计与创新设计课题，为读者提供进入课题、着手设计与完成光电信息工程设计的指导。 《光电信息综合实验与设计教程》包括光电信息综合实验与综合设计两篇。第一篇为基础理论与技术方面的综合实验，包括：光电传感器原理与变换电路实验，线阵CCD传感器原理与应用实验，面阵CCD图像传感器与数字图像处理技术实验，应用光学与光学系统实验，光的衍射与干涉实验，光电检测技术实验，光纤通信与光纤传感实验，激光原理与应用实验。这部分内容既可用于实验教学，也可作为实训内容。第二篇为综合性、开发性方面的设计实例，包括光电信息转换方面的实验开发与设计，光电信息技术方向课程设计，毕业设计课题，综合性与创新性设计等方面的课题。《光电信息综合实验与设计教程》可作为高等学校光信息科学与技术、光电信息工程、机械电子工程、测控技术与仪器等专业本科及研究生的辅助教材，也可作为光电技术领域科技人员的参考书。