《光电子技术实验》参照教育部现行的《电子信息类教学质量国家标准》,依据光电信息科学与工程专业的核心课程设置,结合西安石油大学光电信息科学与工程专业的特色和优势编撰而成。全书实验包括光电系统常见光源实验、光电探测器件实验、光纤传感和光纤通信实验、光调制实验、光谱测量实验5章,每章是一个相对独立的单元,每章实验均体现不同的层次,同时5章实验内容又是一个有机整体。
《光电子技术实验》精选光电子技术中典型实验,并融合体现专业特色的光纤传感实验,合计38个实验项目。每个实验首先简单介绍实验背景,宏观介绍实验内容及背景知识,然后依次介绍实验目的、实验原理、实验系统与装置、实验内容与步骤、实验注意事项、问题思考和拓展,目的是激发学生的实验兴趣,培养学生的科学素养,提高学生实践动手能力。
本书在西安石油大学光电技术实验课程教学实践的基础上,依据光电信息与工程专业建议的核心课程,结合西安石油大学光电信息科学与工程的专业特色,以光电检测系统构成为主线编写而成,依次讨论各种常用光源实验、光电探测器件实验、光纤传感和光纤通信实验、光调制实验、光谱测量实验。在实验设置上既体现经典的光电子技术实验,又体现创新型光电实验。
本书在体系结构设置上,结合光电子技术的理论背景知识和实际光电系统的构成单元,将体系分为5个核心模块,即光源模块、光电探测模块、光纤通信与传感模块、光电调制模块和光谱测量模块,既有系统性又可独立开展相关实验项目。本书在具体实验项目设置上,结合每个模块内容,尽量涵盖不同机理或技术的实验项目。如第1章内容,光源的分类方法较多,种类也多,在选择实验项目时精选实验项目且兼顾每一类光源。相干光源选择经典激光器,非相干光源选择应用非常广泛的LED光源。激光器选择气体激光和固体激光,同时又增加了近年研究比较热且具有潜在应用前景的光纤激光光源,精选近年研究比较热的可饱和吸收体调Q光纤激光器,气体激光器选择比较经典的氦氖激光器。本书在新技术、新内容设置上,结合西安石油大学理学院的物理学科的科研方向和专业特色,增加体现专业特色的新颖项目和科研新技术,如“光纤传感和光纤通信实验”,增加了光纤传感实验。特别是光纤光栅波长传感实验、光纤光栅光谱测量实验,是近年来我们的科研成果,经过科研到教学的转化,既能体现专业特色,又能体现教材的新技术、新内容,同时可以更好地促进科研,科研又会反哺教学,形成教学科研相长的良性循环。
本书是西安石油大学理学院应用物理实验室教师近年来教学实践的成果。参加编写的教师有:刘钦朋(绪论、第1章的实验1~5、第3章的实验18~25,第5章的实验35,约16.6万字),李东明(第4章的实验27、28、29、31、32,第5章的实验33、34、36、37、38,约10.5万字),李晓莉(第2章的实验6~17、第3章的实验26,约10.5万字),贾振安(第4章的实验30,约1万字)。本书在内容上注重相关专业的共性实验项目,其次,既保持光电技术实验的基本实验内容,又体现特色实验项目,尽量体现教材的普遍性、稳定性和新颖性。全书由刘钦朋、贾振安统稿。
编写一本体系合理、项目精炼、内容新颖、技术创新的光电子技术实验教材,需要全体实验教学教师的多年实践教学的摸索和积累。限于编者水平,书中难免存在不妥之处,恳请读者批评指正。
绪论
第1章 光电系统常见光源实验
实验1 固体激光器原理与技术实验
实验2 气体激光器原理与技术实验
实验3 光纤激光器原理与技术实验
实验4 光纤宽带荧光光源特性实验
实验5 发光二极管原理与特性实验
第2章 光电探测器件实验
实验6 光敏电阻的特性实验
实验7 光电二极管特性实验
实验8 光电三极管特性实验
实验9 太阳能光伏特性实验
实验10 光伏发电及应用实验
实验11 PSD位置传感器实验
实验12 象限探测器定向实验
实验13 光电倍增管原理实验
实验14 光显示及其应用实验
实验15 光电耦合器原理实验
实验16 热释电探测特性实验
实验17 光电报警及语音实验
第3章 光纤传感和光纤通信实验
实验18 光纤技术基础综合实验
实验19 单模光纤色散测量实验
实验20 光纤无源器件特性实验
实验21 光纤强度传感综合实验
实验22 光纤光栅波长传感实验
实验23 光纤相位传感原理实验
实验24 铒光纤放大器原理实验
实验25 数字信号光纤传输实验
实验26 模拟信号光纤传输实验
第4章 光调制实验
实验27 磁光调制实验
实验28 电光调制实验
实验29 声光调制实验
实验30 相位延迟实验
实验31 磁光共振实验
实验32 椭圆偏振实验
第5章 光谱测量实验
实验33 光源光谱综合测量实验
实验34 激光拉曼光谱测量实验
实验35 光纤光栅光谱测量实验
实验36 光栅单色光谱测量实验
实验37 开放式光栅摄谱仪实验
实验38 红外光分度计测量实验