《光電技術實驗2》教學大綱課程名稱：光電技術實驗（2）英文名稱：Optoelectronictechnologyexperiment(2)課程編號：F047093742學分：1.5總學時/課內實踐學時：48/36課程性質：選修課程開課單位：數理科學與工程學院應用物理系適應對象：應用物理學專業課程簡介光電技術實驗（2）是為應用物理學專業學生在第六學期開設的一門選修課程，總課時48課時，1.5學分。該課程為考查課，考核方式為課堂成績加實驗報告成績。實驗項目為“信息光學”、“光電子學”、“激光原理”、“應用光學”等理論課所學內容。實驗課的目的是使學生進一步鞏固、加深、驗證理論課所學內容，增加學生對學科前沿內容的認識及實踐，學會專業實驗儀器的使用方法。通過本門課程的學習培養學生的知識應用能力、思維判斷與分析問題、解決問題及綜合實踐動手能力和科學素養。課程目標思政目標：強化科學倫理及學術道德教育，注重科學思維方法訓練和科學精神培養，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。知識目標：掌握現代實驗儀器的使用方法，鞏固所學理論知識，加深對所學理論知識的認知與理解。能力目標：培養學生動手實踐能力、獨立思考能力和分析解決問題的能力。素質目標：培養學生的求真務實、嚴謹認真、團隊合作精神、科學素養等綜合素質。三、課程目標與畢業要求對應關系本課程的課程目標對應用物理學專業畢業要求指標點的支撐情況如表1所示：表1課程目標與畢業要求對應關系畢業要求指標點課程目標畢業要求1：①具有科學的世界觀、愛國主義情操、尊重生命、關愛他人、主張正義、具有人文知識、思辨能力、處世能力和科學精神。②了解國情，理解社會主義核心價值觀，維護國家利益，具有推動民族復興和社會進步的責任感。1畢業要求2：①掌握無損檢測、光電檢測、光電傳感的基礎知識和理論，熟悉相關技術的應用前景，掌握分析方法/應用技術；②掌握數學、外語、計算機及信息技術、專利申請等方面的知識；2畢業要求3：①具備獲取自學能力、獲取和加工處理信息的能力，具有一定的批判性思維能力；②掌握光電技術領域所需的專業基礎知識和基本原理，具備選擇合適工程技術，分析具體問題的能力。3畢業要求4：①具有科學思維方法、科學精神、創新意識，具有一定的技術創新和應用意識及工程技術素養；②德智體美勞全面發展，善于與人溝通，具有團隊合作精神。4課程教學安排課程共有12項教學內容，具體安排如下。表2：課程教學安排表序號教學內容思政元素課堂教學學時實驗/實踐教學學時學時小計1馬赫增德干涉實驗培養學生創新和團隊精神1342自組麥克遜干涉儀培養學生創新和團隊精神1343光學圖像相加減培養學生創新和團隊精神1344利用復合光柵實現光學微分處理培養學生創新和團隊精神1345θ調制與空間濾波培養學生創新和團隊精神1346阿貝成像原理與偽彩色編碼調制培養學生創新和團隊精神1347LD/LED光源特性測試實驗培養科學精神1348光纖位移傳感實驗培養學生精益求精的大國工匠精神1349光纖溫度傳感實驗培養學生創新精神13410氦氖激光束光斑大小和發散角的測量培養學生團隊意識、創新精神、科學嚴謹的工作態度。13411電光調制實驗培養學生愛國精神13412液晶電光效應實驗創新教育134合計123648教學安排馬赫增德干涉實驗教學要求：（1）熟悉光學實驗平臺和光學實驗器件。（2）搭建馬赫增德干涉儀，獲得各種干涉條紋。教學內容：搭建馬赫增德干涉儀，獲得并調節干涉條紋。重點難點：獲得能夠觀察的寬干涉條紋，需要干涉光束極小的夾角。思政元素：培養學生創新和團隊精神2.自組麥克遜干涉儀教學要求：（1）搭建麥克遜干涉儀。（2）獲得圓環干涉條紋，調節及觀察條紋吞吐。教學內容：自組麥克遜干涉儀，獲得圓環狀干涉條紋。重點難點：兩個干涉光束垂直調節。思政元素：培養學生創新和團隊精神3.光學圖像相加減教學要求：（1）掌握利用光柵實現圖像加減的原理。（2）實現光學圖像相加和相減。教學內容：搭建光學系統利用光柵實現光學圖像相加和相減。重點難點：光柵精細調節實現圖像相減。思政元素：培養學生創新和團隊精神4.利用復合光柵實現光學微分處理教學要求：（1）掌握復合光柵實現微分的原理。（2）搭建光路實現光學微分處理。教學內容：搭建光學系統利用復合光柵實現光學微分處理。重點難點：復合光柵實現光學微分的原理。思政元素：培養學生創新和團隊精神5.θ調制與空間濾波教學要求：（1）掌握θ調制的原理和各種濾波器的結構。（2）搭建系統利用各種濾波器進行空間濾波。教學內容：學習θ調制的原理，搭建光學系統實現空間濾波。重點難點：頻譜高低分量的區分和獲得。思政元素：培養學生創新和團隊精神。6.阿貝成像原理與偽彩色編碼調制教學要求：（1）掌握阿貝成像的原理和光學表現（2）搭建系統實現偽彩色編碼調制教學內容：阿貝成像原理及其與幾何成像的差異。重點難點：空間濾波的物理意義。思政元素：培養學生創新和團隊精神。7.LD/LED光源特性測試實驗教學要求：熟悉半導體材料基本原理；掌握LD激光器和LED發光二極管的工作原理及其主要技術參數及其測試方法。教學內容：LD激光器和LED發光二極管的特性測試光路裝調及測量方法。LD激光器和LED發光二極管的基本使用方法。重點難點：LD、LED參數的測量。思政元素：通過提問LD、LED測量操作方法的不同，引導學生思考，進一步引入光譜的概念，培養學生獨立思考的能力，拓展學生的知識面，培養學生的科學精神。8.光纖位移傳感實驗教學要求：(1)理解光纖位移傳感器工作原理及其特性。(2)掌握光纖位移傳感器測量位移的方法。教學內容：光纖位移傳感器測量位移的方法。重點難點：光纖位移傳感器工作原理及其特性；思政元素：讓學生通過各種途徑方法提高實驗測量的準確性，培養學生精益求精的大國工匠精神9.光纖溫度傳感實驗教學要求：(1)了解并掌握傳導型光纖溫度傳感器工作原理及其應用。(2)掌握傳導型光纖溫度傳感光學系統組裝調試，發光二極管驅動及探測器接收。教學內容：傳導型光纖溫度傳感光學系統組裝調試，發光二極管驅動及探測器接收。重點難點：光纖溫度傳感光學系統組裝調試思政元素：由光纖溫度傳感器研發背景，培養學生創新精神10.氦氖激光束光斑大小和發散角的測量教學要求：(1)掌握測量激光束光斑大小和發散角的方法。(2)理解基模激光束橫向光場高斯分布的特性及激光束發散角的意義。教學內容：高斯光束光斑大小和發散角的測量原理及測量方法。重點難點：高斯光束光斑大小和發散角的測量原理思政元素：培養學生團隊意識、創新精神、科學嚴謹的工作態度。11.電光調制實驗教學要求：(1)掌握晶體電光調制的原理和實驗方法.(2)了解電光調制實驗現象，并測量電光晶體的各參數。(3)了解模擬光通訊實現。教學內容：電光調制實驗系統裝調及測量重點難點：測量并計算所測電光晶體的半波電壓思政元素：培養學生愛國精神12.液晶電光效應實驗教學要求：(1)了解液晶樣品的電光曲線測定。(2)理解電光曲線，并求出樣品的閾值電壓Uth、飽和電壓Ut、對比度Dr、陡度b等電光效應的主要參數。(3)掌握利用示波器測量液晶樣品的電光相應曲線，并得到液晶樣品的相應時間。教學內容：液晶電光效應實驗設備裝調及液晶電光曲線測量。重點難點：液晶電光效應實驗設備裝調。思政元素：通過講解當前我國科學儀器的發展與國際先進實驗儀器的差別，對學生進行創新教育。課內實踐教學內容及要求表3：課內實踐教學內容及要求序號教學類型教學內容教學要求1實驗馬赫增德干涉實驗（1）熟悉光學實驗平臺和光學實驗器件。（2）搭建馬赫增德干涉儀，獲得各種干涉條紋。2實驗自組麥克遜干涉儀搭建麥克遜干涉儀獲得圓環干涉條紋，調節及觀察條紋吞吐3實驗光學圖像相加減掌握利用光柵實現圖像加減的原理實現光學圖像相加和相減4實驗利用復合光柵實現光學微分處理（1）掌握復合光柵實現微分的原理（2）搭建光路實現光學微分處理5實驗θ調制與空間濾波掌握θ調制的原理和各種濾波器的結構搭建系統利用各種濾波器進行空間濾波6實驗馬赫增德干涉實驗（1）熟悉光學實驗平臺和光學實驗器件。（2）搭建馬赫增德干涉儀，獲得各種干涉條紋。7實驗LD、LED特性測試實驗熟悉半導體材料基本原理；掌握LD激光器和LED發光二極管的工作原理及其主要技術參數及其測試方法。8實驗光纖位移傳感器實驗(1)理解光纖位移傳感器工作原理及其特性。(2)掌握光纖位移傳感器測量位移的方法。9實驗光纖溫度傳感實驗(1)了解并掌握傳導型光纖溫度傳感器工作原理及其應用。(2)掌握傳導型光纖溫度傳感光學系統組裝調試，發光二極管驅動及探測器接收。10實驗氦氖激光束光斑大小和發散角的測量(1)掌握測量激光束光斑大小和發散角的方法。(2)理解基模激光束橫向光場高斯分布的特性及激光束發散角的意義。11實驗電光調制實驗(1)掌握晶體電光調制的原理和實驗方法.(2)了解電光調制實驗現象，并測量電光晶體的各參數。(3)了解模擬光通訊實現。12實驗液晶電光效應實驗(1)了解液晶樣品的電光曲線測定。(2)理解電光曲線，并求出樣品的閾值電壓Uth、飽和電壓Us、對比度Dr、陡度b等電光效應的主要參數。(3)掌握利用示波器測量液晶樣品的電光相應曲線，并得到液晶樣品的相應時間。課程考核與評價表4：成績評定方式表考核環節分值考核/評價細則出勤率10簽到情況，缺勤一次扣除總成績5%課堂表現40實驗操作情況，按照課堂表現