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第1章 绪论 1

1.1 实验教学的基本任务 1

1.2 实验教学的基本要求 1

1．实验要求 1

2．实验规则 3

1.3 系统误差的发现方法和消减方法 4

1．系统误差的发现方法 4

2．系统误差的减消办法 7

附录A：随机误差（标准误差）和测量的不确定度 9

1．随机误差 9

2．测量的不确定度 13

附录B：逐差法、最小二乘法 16

1．逐差法 16

2．最小二乘法 17

1.4 光学实验测量方法 18

1．比较法 18

2．放大法 18

3．转换法 19

4．模拟法 20

5．补偿法 20

6．干涉法 20

7．计算机仿真法 21

第2章 实验技术 23

2.1 光学实验技术 23

2.1.1 常用光学元部件 23

1．透镜 23

2．平面反射镜 24

3．分束镜 25

4．立方角锥棱镜 27

5．光栅 27

6．偏振器（片） 28

7．波片 29

8．滤光片 30

9．光学元部件的使用与维护 31

2.1.2 常用机械部件 31

1．光学镜架 31

2．干板架 31

3．读数平移台 32

4．光纤耦合器 33

5．光纤调整架 33

2.1.3 常用光源 34

1．热辐射光源 34

2．热电极弧光放电型光源 34

3．激光光源（氦氖激光器和半导体激光器） 35

2.1.4 光电转换器 39

1．光电池 39

2．PIN混合集成光电接收器 40

3．CCD器件 41

2.1.5 光路调试技术 42

1．激光光路的调试 42

2．扩束镜的调节 43

3．针孔滤波器及其调整使用方法 43

4．准直光束的获得与检测 44

5．焦点位置的确定 46

2.1.6 记录介质和处理技术 46

1．记录介质 46

2．记录技术 47

2.2 常用实验仪器 50

2.2.1 常用光学仪器 50

1．测量显微镜、测微目镜 50

2．平行光管 53

3．照度计 54

4．光度计 54

5．光功率计 55

6．色度计 56

7．分光计（测角仪） 56

8．单色仪 60

2.2.2 常用电子仪器 61

1．万用表 61

2．毫伏表 63

3．函数发生器 63

4．直流稳压电源 64

5．示波器 64

6．数据处理的工具——计算器和计算机 65

2.3 常用统计分析软件 65

2.3.1 EXCEL 66

1．在公式中使用单元格引用 66

2．数据的自动计算与排版 66

3．常用函数 66

4．统计分布绘图 67

2.3.2 MATLAB简介 67

1．常用统计函数 67

2．统计绘图 67

第3章 验证性实验 69

实验3.1 薄透镜组基点的测定 69

实验3.2 渐晕系数和像面照度均匀性测量 72

实验3.3 计算机用于实测点光源的光照度 76

实验3.4 望远镜和显微镜实验 78

实验3.5 双光束等厚干涉及其应用 82

实验3.6 多光束等倾干涉（法布里-珀罗干涉仪的调整和测量） 88

实验3.7 计算机用于衍射光强度测量 92

实验3.8 光信息的调制和解调 97

实验3.9 模压全息（全息印刷） 103

实验3.10 计算机仿真偏振光实验 106

实验3.11 医用注射剂的旋光实验 110

实验3.12 光纤端面处理、耦合与焊接技术 114

实验3.13 物体热辐射的测量 120

实验3.14 偏振光强度的变化实验 123

实验3.15 微小透镜阵列成像实验——人工复眼 123

实验3.16 自聚焦光纤复眼 125

实验3.17 立体相机及立体摄影 126

实验3.18 立体电视 129

第4章 设计性实验 131

实验4.1 薄透镜焦距的测量 131

实验4.2 孔径光阑、视场光阑和景深的观测 134

实验4.3 薄透镜像差的观测与校正 135

实验4.4 自组装迈克耳逊干涉仪及其实验 137

实验4.5 光学全息无损探伤 140

实验4.6 衍射法测量光谱仪狭缝的宽度 141

实验4.7 光栅分光特性及应用研究 143

实验4.8 布拉格衍射声成像实验 144

实验4.9 全息光栅的制作及其参数测定 146

实验4.10 光测弹性应用实验 149

实验4.11 红外无损检测 150

实验4.12 泰伯效应实验 151

实验4.13 声光效应实验 152

实验4.14 光纤链路光功率损耗测试 154

实验4.15 光纤带宽测试实验 155

实验4.16 测量单模光纤的双折射 157

实验4.17 半导体激光器（LD）光斑远场特性测量 159

第5章 综合性实验 160

实验5.1 医学数码摄影实验 160

实验5.2 用二维CCD图像传感器改善迈克耳逊干涉实验 166

实验5.3 用计算机测激光多普勒频移 168

实验5.4 液晶光阀 171

实验5.5 声光可调谐滤光器调谐曲线的测量 173

实验5.6 用CCD光栅光谱仪分析光谱 175

实验5.7 光学图像识别 178

实验5.8 剪切干涉用于透镜像差的测量 183

实验5.9 热辐射扫描成像 188

实验5.10 用散斑摄影术测相位物体 192

实验5.11 用偏光显微镜观测液晶相变及光学特性 195

实验5.12 电光振幅调制实验 206

实验5.13 磁光调制 208

实验5.14 热辐射的传播规律实验 213

实验5.15 用光纤传感器测温度 214

实验5.16 音频信息的光纤通信 216

实验5.17 激光多普勒光栅振动的位移测量 221

第6章 创意性实验 226

实验6.1 红外监听研究 226

实验6.2 光学薄膜技术研究 226

实验6.3 微粒直径测量实验的研究 227

实验6.4 双光栅的应用研究 229

实验6.5 全息技术用于水下视觉检验的研究 231

实验6.6 激光束空间传输特性的研究 232

实验6.7 激光水中传输特性的研究 234

实验6.8 生物组织光学特性的研究 235

实验6.9 微弱光信号的研究 237

参考文献 239