第一篇 基础理论与技术实验 2
第0章 光电信息实验的预备知识 2
0．1 光电信息方向的实验室 2
0．2 光电综合实验平台简介 2
0．3 光电信息实验基本规则 6
第1章 光电传感器原理与变换电路实验 7
1．1 光源与光度辐射度参数的测量实验 7
1．2 光敏电阻特性参数及其测量实验 12
1．3 光敏电阻的变换电路实验 16
1．4 光电二极管特性参数及其测量实验 18
1．5 光电池的偏置与基本特性实验 23
1．6 光电三极管特性参数及其测量实验 27
1．7 光电倍增管电流倍增特性与特性参数测试实验 31
1．8 光电耦合器特性参数测量实验 36
1．9 热敏器件与热释电探测器实验 40
1．10 PSD实验 42
1．11 LED角度特性参数测量实验 45
1．12 LED光谱特性的测量与光栅光谱仪实验 46
第2章 线阵CCD传感器原理与应用实验 49
2．1 线阵CCD原理与驱动特性实验 49
2．2 线阵CCD输出特性测量实验 52
2．3 利用线阵CCD进行物体外形尺寸测量实验 54
2．4 线阵CCD的A／D数据采集实验 59
2．5 用软件提取边缘信号的二值化实验 61
2．6 用线阵CCD测量物体的倾斜角度实验 63
2．7 条码的测量与识别实验 66
2．8 用线阵CCD测量物体的振动实验 71
2．9 利用线阵CCD对运动物体进行图像扫描实验 73
第3章 面阵CCD图像传感器实验 77
3．1 面阵CCD原理及驱动实验 77
3．2 面阵CCD的数据采集与计算机接口实验 79
3．3 面阵CCD尺寸测量实验 81
3．4 面阵CCD颜色识别实验 84
3．5 图像的点运算实验 86
3．6 图像的几何变换处理实验 89
3．7 图像增强实验 92
3．8 图像边缘检测与轮廓信息处理实验 97
3．9 典型图像分析方法实验 100
3．10 微光像增强器原理与应用实验 104
第4章 应用光学与光学系统实验 107
4．1 光学实验必备知识 107
4．2 组装远心照明光源与测量薄凸透镜的焦距实验 110
4．3 位移法测量薄凸透镜焦距实验 113
4．4 组装显微镜系统实验 114
4．5 组装透射式幻灯机实验 115
4．6 透镜组节点、焦距测量实验 117
4．7 保罗棱镜及其转向功能实验 119
4．8 光的偏振现象与偏振光应用实验 120
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 124
4．10 4f光学系统FT及IFT系统实验 126
第5章 光的衍射与干涉实验 129
5．1 夫琅禾费衍射实验 129
5．2 夫琅禾费单缝衍射实验 131
5．3 夫琅禾费圆孔衍射实验 134
5．4 双缝干涉实验 136
5．5 利用夫琅禾费衍射测量细丝直径实验 138
5．6 利用衍射测量物体位置与振动实验 139
5．7 菲涅耳直边衍射实验 140
5．8 菲涅耳圆孔衍射实验 141
5．9 全场衍射测量微小变形量实验 142
5．10 干涉现象与迈克耳孙干涉仪的构建实验 143
5．11 利用迈克耳孙干涉系统测量微位移实验 146
第6章 光电检测技术实验 148
6．1 纳米量级微弱振动的监测实验 148
6．2 材料拉伸变形量的测量实验 150
6．3 物体颜色的测量与识别实验 151
6．4 物体二维空间位置测量实验 154
6．5 光栅与莫尔条纹原理实验 156
6．6 光电信息调制与解调实验 158
第7章 光纤通信与光纤传感实验 162
7．1 光纤、光缆的分类与识别实验 162
7．2 光纤传输信号原理与损耗测试实验 165
7．3 多模光纤数值孔径测试实验 168
7．4 光纤的接续（含熔接）与扩展实验 171
7．5 光纤连接器结构、型号识别与应用实验 173
7．6 波分复用（WDM）原理与合、分波实验 174
7．7 WDM器件的串扰与损耗测试实验 179
7．8 光纤传感原理实验 182
7．9 光纤温度传感器原理与应用实验 184
7．10 光纤压力传感器原理与应用实验 186
7．11 光纤光开关特性与应用实验 187
7．12 光纤通信原理与应用实验 189
7．13 光发射机消光比的测量实验 191
7．14 音频模拟信号传输实验 193
第8章 激光原理与应用实验 195
8．1 半导体激光二极管（LD）原理的认识性实验 195
8．2 激光器（含LD）的输出特性测量实验 197
8．3 LD伏安特性测量实验 200
8．4 LD光源发光空间特性与发光半角宽度的测量实验 201
8．5 LD发光光谱特性的测量实验 204
8．6 激光电光调Q实验 207
8．7 激光器晶体角度匹配倍频实验 210
8．8 YAG脉冲激光器的装调和最佳耦合角选取实验 213
8．9 He-Ne多谱线激光器测试实验 215
第二篇 综合性、开发性设计 220
第9章 光电信息转换技术实验开发与设计 220
9．1 激光扫描法测量物体外径实验 220
9．2 像偏移法测量位移实验 222
9．3 激光多普勒测速仪实验 222
9．4 干涉法测量表面平整度实验 223
9．5 电光调制实验 224
9．6 声光调制器实验 229
第10章 光电信息课程设计 232
10．1 光功率测量方法与光功率计的设计 232
10．2 照度测量方法与照度计的设计 234
10．3 发光强度测量仪的设计 236
10．4 亮度测量方法与亮度计的设计 238
第11章 光电信息技术方向毕业设计课题 241
11．1 光电遥控多功能开关的设计 241
11．2 沿路标自动行驶车辆的方向与速度的控制设计 251
11．3 太阳转动保持最高接收效率的跟随系统 257
11．4 高速飞行体飞行姿态采集与分析的研究 262
11．5 旋转物体内孔表面质量的检测与分析 265
11．6 浮法玻璃板在线检测玻璃表面的“贴锡”缺陷 267
11．7 透明薄膜厚度的测量 269
11．8 利用干涉技术测量光学膜层的厚度 273
第12章 综合性与创新性设计课题 276
12．1 瓷砖外形尺寸的测量 276
12．2 利用面阵CCD拼接技术测量大尺寸轴径 279
12．3 物体表面质量测量技术研究（面阵CCD） 281
12．4 物体边界检测仪的设计 283
12．4．1 技术要求 283
12．4．2 物体边界位置检测方法 284
12．4．3 物体边界位置检测系统的设计原则 2905
12．5 大米自动分选机色选系统设计 290
12．5．1 色选系统与大米自动分选机的技术要求 291
12．5．2 色选系统的线阵CCD图像传感器 293
12．5．3 大米自动分选机色选系统的设计原则 295
12．6 成像系统像质评价和光学传递函数的测量 296
12．6．1 光学成像系统像质评价 296
12．6．2 光学全息技术主要功能及其应用 297
12．6．3 光学传递函数的测量方法 297
12．7 光栅尺的设计 301
12．7．1 基本概念和技术要求 301
12．7．2 光栅莫尔条纹与线阵CCD 302
12．7．3 光栅尺的设计原则 303
附录A 光电综合实验平台软件资料 305
附录B TCD2252D手册 312
附录C TCD1251UD线阵CCD 315
附录D 线阵CCD应用开发实验仪（LCCDAD-Ⅱ）编程手册 321
附录E 图像采集软件编程指导 332