《光電信息工程實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

《光電信息工程實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

一、課程的基本信息課程名稱：光電信息工程實(shí)驗(yàn)課程類別：專業(yè)必修學(xué)分/學(xué)時(shí)：2/40適用對(duì)象：光電信息科學(xué)與工程開(kāi)課單位/教研室：電氣與光電工程學(xué)院/光信息教研室

二、課程設(shè)置目的與教學(xué)目標(biāo)1、課程設(shè)置目的通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，使學(xué)生融匯貫通所學(xué)知識(shí)，深入理解信息光源的基本原理和基本運(yùn)用，進(jìn)一步拓寬現(xiàn)代光學(xué)的知識(shí)面；掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法、技術(shù)和應(yīng)用；熟悉常用光學(xué)和電子器件的配置、調(diào)整、組合等實(shí)驗(yàn)技術(shù)，并能對(duì)結(jié)果進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)；提高學(xué)生用實(shí)驗(yàn)方法綜合研究光學(xué)問(wèn)題和解決實(shí)際光學(xué)工程問(wèn)題的科研能力。2、教學(xué)目標(biāo)1）學(xué)習(xí)如何用實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)研究光電現(xiàn)象和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。2）學(xué)習(xí)光電信息技術(shù)在某些主要領(lǐng)域中的一些基本實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)，掌握有關(guān)的儀器的性能和使用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生閱讀參考資料、選擇測(cè)量方法和儀器、觀察現(xiàn)象、獨(dú)立操作、正確測(cè)量、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及分析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果等方面的能力。3）配合本學(xué)期的其他理論課教學(xué)，加深對(duì)基本現(xiàn)象和規(guī)律的理解。4）鞏固和加強(qiáng)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析方面的訓(xùn)練。5）培養(yǎng)實(shí)事求是、踏實(shí)細(xì)致、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和習(xí)慣。

三、教學(xué)內(nèi)容與要求

序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱類型對(duì)知識(shí)與技能點(diǎn)的教學(xué)要求學(xué)時(shí)備注1典型環(huán)節(jié)的電路模擬與軟件仿真基本1、搭建并觀察各典型環(huán)節(jié)的單位階躍，熟悉各種典型的響應(yīng)曲線。2、定性及定量了解參數(shù)變化對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響。2許冬芹2線性定常系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)分析基本1、搭建并觀測(cè)二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)，并測(cè)其超調(diào)量和調(diào)整時(shí)間；2、分析特征參量和對(duì)二階系統(tǒng)性能的影響。2許冬芹3線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的研究基本1、0型、I型及II型二階系統(tǒng)的單位階躍，并測(cè)出它們的穩(wěn)態(tài)誤差2、掌握研究系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益K對(duì)穩(wěn)態(tài)誤差的影響2許冬芹4控制系統(tǒng)頻域分析與設(shè)計(jì)基本1、了解典型環(huán)節(jié)和系統(tǒng)的頻率特性曲線的測(cè)試、分析方法2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)求得的頻率特性曲線求取傳遞函數(shù)2許冬芹5線性定常系統(tǒng)的串聯(lián)校正綜合1、熟悉串聯(lián)校正裝置的結(jié)構(gòu)和特性2、掌握串聯(lián)校正裝置的設(shè)計(jì)方法。2許冬芹6光學(xué)傳感三維面形測(cè)量

基本1、通過(guò)本實(shí)驗(yàn)了解投影光柵相位法的基本原理;2、了解一種充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)特長(zhǎng)的條紋投影相位移處理技術(shù)。3、對(duì)于非接觸測(cè)量有一定的感性認(rèn)識(shí)。2吳克躍7機(jī)器視覺(jué)測(cè)量實(shí)驗(yàn)綜合1、了解常用照明方式的種類，對(duì)比各種方式的差異和用途。2、掌握針對(duì)不同被測(cè)物的照明方案選擇及優(yōu)化處理。3、學(xué)會(huì)初步分析拍照效果的成因和理論解釋。4、了解照明光譜特性的原理解釋，能夠根據(jù)自己目的選擇光譜。2吳克躍8基于變頻Ronchi光柵的像質(zhì)評(píng)價(jià)基本1、理解頻域像質(zhì)評(píng)價(jià)原理2、基于變頻Ronchi光柵的光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)評(píng)價(jià)2馬云9透鏡焦距測(cè)量基本1、利用透鏡測(cè)量?jī)x測(cè)量凸透鏡焦距；2、利用透鏡測(cè)量?jī)x測(cè)量凹透鏡焦距。2馬云10衍射光學(xué)元件設(shè)計(jì)綜合1、理解衍射光學(xué)元件設(shè)計(jì)原理；2、會(huì)利用SLM觀察不同衍射光學(xué)元件的衍射效果圖。4馬云11晶體電光調(diào)制基本1、理解電光調(diào)制的原理；2、觀察電光調(diào)制特性，掌握相關(guān)物理量的測(cè)量方法；3、掌握晶體電光調(diào)制在通訊和傳感方面的應(yīng)用。2吳克躍12色度測(cè)量基本1、了解色度學(xué)基礎(chǔ)和色度標(biāo)準(zhǔn)；2、理解色度測(cè)量原理和方法；3、掌握反射、透射樣品的色度檢測(cè)。2吳克躍13激光加工1

基本1、了解激光加工原理2、掌握激光加工方法，完成繪圖2賈偉健14激光加工2基本1、深刻理解激光加工技術(shù)2、根據(jù)要求完成激光加工2賈偉健15基本指令編程練習(xí)基本1.

掌握PLC的接線方法2.

掌握FX系列PLC的編程軟件的使用方法；3.

掌握FX系列PLC程序下載方法4.

掌握FX系列PLC的基本指令功能與用法2翁志剛16三相異步電動(dòng)機(jī)Y/△換接啟動(dòng)基本1.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)Y/△換接啟動(dòng)的工作原理2.掌握PLC控制的三相異步電動(dòng)機(jī)Y/△換接啟動(dòng)電路控制電路與主電路的接線方法3.掌握利用FX系列PLC的編程軟件實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與調(diào)試程序的方法4.掌握FX系列PLC的時(shí)間繼電器的功能與用法2翁志剛17四節(jié)傳送帶控制實(shí)驗(yàn)基本1.掌握四節(jié)傳送帶的控制原理與方法2.熟悉FX系列PLC的移位指令的功能與用法2翁志剛18直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制基本1.掌握利用PLC進(jìn)行直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的原理與方法2.掌握PLC軟件與硬件的聯(lián)合調(diào)試的方法2翁志剛19十字路口交通燈控制綜合1.掌握利用PLC控制十字路口交通燈的方法與原理2.掌握PLC驅(qū)動(dòng)七段數(shù)碼管的方法；3.進(jìn)一步掌握時(shí)間繼電器的用法2翁志剛

四、教學(xué)基本要求1、先修課程《工程光學(xué)》、《光電成像技術(shù)》、《光纖通信》、《信息光學(xué)》、《自動(dòng)控制原理》、《單片機(jī)原理》等。本課程要求課前預(yù)習(xí)、動(dòng)手操作、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，采用理論與操作相結(jié)合的教學(xué)方法，在教師指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)規(guī)定項(xiàng)目。2、考核方法從所做實(shí)驗(yàn)中，隨機(jī)抽取一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考核，根據(jù)實(shí)際操作現(xiàn)場(chǎng)評(píng)定成績(jī)。3、成績(jī)?cè)u(píng)定總成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)考核三部分構(gòu)成，成績(jī)?cè)u(píng)定采用百分制，其中平時(shí)成績(jī)占30%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占40%，實(shí)驗(yàn)考核占30%。

五、指導(dǎo)教材和主要參考資料1、指導(dǎo)教材：《光電信息工程實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)（自編講義）2、參考資料[1]

光學(xué)工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn).杭凌俠.國(guó)防工業(yè)出版社.2011年[2]

光電信息科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn).裴世新.清華大學(xué)出版社.2015年[3]

光電信息科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn).于清旭.大連