工程光學(xué)實驗主講教師李晶

工程光學(xué)實驗-主講教師李晶工程光學(xué)實驗課程介紹主講教師介紹-李晶實驗一：光學(xué)基礎(chǔ)知識實驗二：光學(xué)成像系統(tǒng)實驗三：光波導(dǎo)與光纖通信實驗四：光電子器件與技術(shù)01工程光學(xué)實驗課程介紹掌握工程光學(xué)的基本原理和實驗技能。培養(yǎng)學(xué)生對光學(xué)實驗的設(shè)計、操作和分析能力。提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維。課程目標與要求包括光的干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象的實驗。光學(xué)基礎(chǔ)實驗光學(xué)系統(tǒng)實驗現(xiàn)代光學(xué)實驗涉及光學(xué)成像系統(tǒng)、光束聚焦、光學(xué)元件的檢測等實驗。如光纖光學(xué)、光譜分析、光學(xué)信號處理等方面的實驗。030201課程內(nèi)容與安排010204實驗安全須知遵守實驗室安全規(guī)定，確保人身安全和設(shè)備安全。在實驗前應(yīng)了解實驗設(shè)備的操作方法和注意事項。注意保護眼睛，避免直接觀察強光源和激光器等高能光源。在實驗過程中，應(yīng)保持實驗室整潔，避免意外事故的發(fā)生。0302主講教師介紹-李晶南京大學(xué)物理學(xué)專業(yè)，獲得學(xué)士學(xué)位本科中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所光學(xué)專業(yè)，獲得碩士學(xué)位碩士英國劍橋大學(xué)物理學(xué)專業(yè)，獲得博士學(xué)位博士李晶教授的教育背景發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，其中在《自然》、《科學(xué)》等國際知名期刊上發(fā)表論文10篇獲得國家發(fā)明專利5項主持和參與多項國家級和省部級科研項目，包括國家自然科學(xué)基金、科技部重點研發(fā)計劃等李晶教授的學(xué)術(shù)成果長期從事光學(xué)實驗教學(xué)工作，具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗曾多次獲得優(yōu)秀教師稱號和教學(xué)成果獎主持和參與編寫多本光學(xué)實驗教材，為工程光學(xué)實驗課程的建設(shè)和發(fā)展做出了重要貢獻李晶教授的教學(xué)經(jīng)驗03實驗一：光學(xué)基礎(chǔ)知識干涉現(xiàn)象是光的波動性的重要表現(xiàn)，通過雙縫干涉實驗，觀察不同光波長產(chǎn)生的干涉條紋，理解干涉現(xiàn)象的基本原理。光的干涉衍射現(xiàn)象是光波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，通過單縫衍射實驗，觀察不同光波長產(chǎn)生的衍射條紋，理解衍射現(xiàn)象的基本原理。光的衍射光的干涉與衍射現(xiàn)象學(xué)習(xí)顯微鏡的構(gòu)造和工作原理，掌握顯微鏡的正確使用方法和觀察技巧，了解顯微鏡在科學(xué)研究中的應(yīng)用。分光儀是測量光線偏振態(tài)和波長的精密儀器，通過分光儀實驗，學(xué)習(xí)分光儀的構(gòu)造和工作原理，掌握分光儀的使用方法和數(shù)據(jù)處理方法。光學(xué)儀器的使用與調(diào)整分光儀顯微鏡數(shù)據(jù)處理在光學(xué)實驗中，需要對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析，以得出正確的結(jié)論。學(xué)習(xí)使用科學(xué)計算器或計算機軟件進行數(shù)據(jù)處理，掌握數(shù)據(jù)處理的常用方法和技巧。誤差分析誤差分析是實驗數(shù)據(jù)處理的重要環(huán)節(jié)，通過誤差分析，了解實驗數(shù)據(jù)的可靠性和精度，掌握減小誤差的方法和提高實驗精度的方法。光學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理與分析04實驗二：光學(xué)成像系統(tǒng)

透鏡成像原理與特性透鏡的分類與結(jié)構(gòu)根據(jù)透鏡的形狀和材料，可以分為球面透鏡、非球面透鏡、雙凸透鏡等。透鏡的光學(xué)特性透鏡具有聚焦、折射、改變光束方向等光學(xué)特性，這些特性決定了透鏡在光學(xué)系統(tǒng)中的作用。透鏡成像公式描述透鏡成像的基本公式是高斯公式，通過該公式可以計算透鏡的焦距、像距等參數(shù)。望遠鏡的結(jié)構(gòu)與性能望遠鏡主要由主鏡和副鏡組成，能夠?qū)⑦h處的物體放大并清晰地呈現(xiàn)。光學(xué)儀器的基本參數(shù)顯微鏡和望遠鏡都有一些基本參數(shù)，如放大倍數(shù)、視場角、分辨率等，這些參數(shù)決定了光學(xué)儀器的性能。顯微鏡的結(jié)構(gòu)與性能顯微鏡主要由物鏡、目鏡、載物臺等組成，能夠?qū)⑽⑿∥矬w放大并清晰地呈現(xiàn)。顯微鏡與望遠鏡的結(jié)構(gòu)與性能03誤差分析的方法誤差分析的方法包括光線追跡法、波像差法等，這些方法可以幫助我們了解光學(xué)成像系統(tǒng)的性能并優(yōu)化設(shè)計。01光學(xué)成像系統(tǒng)的誤差來源光學(xué)成像系統(tǒng)的誤差主要來源于透鏡的制造誤差、裝配誤差以及環(huán)境因素等。02像差及其分類像差是指光學(xué)成像系統(tǒng)中由于各種因素引起的像的畸變或失真，可以分為球差、彗差、像散等。光學(xué)成像系統(tǒng)的誤差分析05實驗三：光波導(dǎo)與光纖通信光波導(dǎo)是一種能夠引導(dǎo)光波在其中傳播的結(jié)構(gòu)，其基本原理基于光的全反射。光波導(dǎo)通常由兩種折射率不同的介質(zhì)組成，通過全反射實現(xiàn)光的限制和傳導(dǎo)?？偨Y(jié)詞光波導(dǎo)是由兩種折射率不同的介質(zhì)組成的，當光從一個折射率較高的介質(zhì)入射到一個折射率較低的介質(zhì)時，如果入射角大于臨界角，就會發(fā)生全反射，光波將被限制在低折射率介質(zhì)中傳播。常見的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)有平板波導(dǎo)、圓柱形波導(dǎo)和光纖等。詳細描述光波導(dǎo)的基本原理與結(jié)構(gòu)總結(jié)詞光纖通信系統(tǒng)主要由光源、光纖、光檢測器和傳輸介質(zhì)等組成，其工作原理基于光的調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，將信息加載到光波上，通過光纖傳輸，再由光檢測器接收并還原信息。詳細描述光纖通信系統(tǒng)中的光源通常采用半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。光信號通過光纖傳輸，光纖作為傳輸介質(zhì)，具有低損耗、高帶寬和抗電磁干擾等特點。在接收端，光檢測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，再通過解調(diào)技術(shù)還原信息。光纖通信系統(tǒng)組成與工作原理總結(jié)詞在光纖通信實驗中，學(xué)生將進行實際操作，包括搭建實驗系統(tǒng)、調(diào)整參數(shù)、記錄數(shù)據(jù)等，并對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析，以驗證理論知識的正確性和理解實驗現(xiàn)象。詳細描述實驗操作包括連接光纖、調(diào)整光源和光檢測器的位置和角度、設(shè)置實驗參數(shù)等。在實驗過程中，學(xué)生需要觀察和記錄實驗現(xiàn)象，如光信號的傳輸距離、損耗、信號質(zhì)量等。實驗結(jié)束后，學(xué)生需要對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析，如計算傳輸損耗、信噪比等參數(shù)，并對比理論值與實驗值的一致性。通過實驗操作和數(shù)據(jù)分析，學(xué)生可以深入理解光纖通信的原理和技術(shù)，提高實踐能力和科學(xué)素養(yǎng)。光纖通信實驗操作與數(shù)據(jù)分析06實驗四：光電子器件與技術(shù)光電探測器是一種能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換為電信號的器件，廣泛應(yīng)用于光通信、光譜分析、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。光電探測器概述光電探測器通過吸收光子并產(chǎn)生電子-空穴對來實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生的電子-空穴對在電場的作用下形成電流，從而輸出電信號。工作原理光電探測器的特性包括光譜響應(yīng)、響應(yīng)速度、探測靈敏度、線性范圍等，這些特性決定了光電探測器的應(yīng)用范圍和性能。光電探測器的特性光電探測器的工作原理與特性工作原理激光器通過激發(fā)介質(zhì)中的原子或分子，使其躍遷到高能級狀態(tài)，然后通過受激輻射實現(xiàn)光子的放大和相干輸出。激光器概述激光器是一種能夠產(chǎn)生相干光的器件，具有高亮度、單色性好、方向性強等特點，廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療等領(lǐng)域。激光器的結(jié)構(gòu)激光器的基本結(jié)構(gòu)包括激發(fā)介質(zhì)、諧振腔和泵浦源等部分，不同種類的激光器在結(jié)構(gòu)上略有差異。激光器的基本原理與結(jié)構(gòu)光電子器件在通信、信息處理、醫(yī)療、能源等領(lǐng)域