光学平台

由钢板构成，可利用便捷底座与光学配件搭建出诸如望远、 显微、投影、成像等几何光学、物理光学、光电检测与光电控制 等系统，并与仪器内部的数据采集系统相结合完成各具特色的实 验系统。

数字仪表平台

由 2 块数字电压表，2 块数字电流表和 1 块自动更换量程的

"数字照度计"构成，这些数字表均为独立电源，相互之间没有 共地关系，可以像一般表头那样安装在电路中进行各种电路参数 的测量。

电子元器件组装平台

电子元器件组装平台上安装有多种阻值的电阻、电容、电位 器(可调电阻)、二极管、三极管、集成运算放大器、光电耦合器和现场可编程逻辑器件(CPLD)等，其中无源器件直接安装 在仪器面板上，并与插孔相连接。有源器件安装在容易拆卸的易 换盒内，而它们的各个引脚连接到面板上的插孔上。既易于更换， 又能为搭建过程中选择更多型号的器件提供方便。

示波输入端口

平台上装有双路同步输入的"示波"端口，它与仪器内部的 功能软、硬件一起完成对外部信号的数据采集，实现"虚拟示波器"、 "虚拟伏安特性测试仪"等功能。

线、面阵 CCD 数据采集输入端口

平台内安装有线阵 CCD 相机的数据采集系统与面阵 CCD/ CMOS 图像传感器的数据采集系统，并分别安装了输入端口。通 过输入端口能够将线、面阵图像传感器与数据采集卡相连接，再 通过 USB 总线接入计算机，完成各种图像采集与处理等功能软件 的开发与设计工作，为各种类型的课程设计与毕业设计提供方便 条件。

计算机功能软件

根据平台硬件与多年仪器开发经验开发出系列功能软件，如 光电传感器时间响应特性的测量软件，各种光电器件伏安特性测 试软件，虚拟示波器功能软件，线阵 CCD、面阵 CCD/CMOS 等 图像数据采集的软件，实际物体尺寸测量的软件以及系列图像数 字处理软件等。不但提供 DEMO 演示软件还提供 SDK 软件开发 包，供学生进行自设实验题目，自搭实验系统和创新实验与设计 提供二次开发的条件。

光电综合实验平台属于光学、电学、光电技术、计算机技术结合型的综合实验设备，因此，利用它所能开出的实验很多,以光电技术实验指导与光电检测技术实验指导教材为例，列出如下课程:

光电技术

光电检测技术

光电图像处理

现代工程光学

光电技术课可以开设下面19个实验:

实验一 光源与光度辐射度参数的测量

实验二 光敏电阻特性参数及其测量

实验三 光敏电阻的变换电路

实验四 光电二极管的特性参数及其测量

实验五 光电池的偏置与基本特性实验

实验六 光电三极管的特性参数及其测量

实验七 光电倍增管的特性与特性参数测试

实验八 光电耦合器特性参数的测量

实验九 热敏器件与热释电探测器的实验

实验十 PSD位置传感器实验

实验十一 LED特性参数测量实验

实验十二 LED伏安特性(V-I)测试

实验十三 LED辐射强度的空间分布及半发光角的测量

实验十四 LED光谱分布的测试

实验十五 光电开关特性实验

实验十六 微弱光信号的探测实验

实验十七 调制光电信号的产生与检测实验

实验十八 物体位置与振动参数的测量

实验十九 组装CCD多通道光电谱探测器

光电检测技术课又可以开设下面8个实验:

实验一 夫琅禾费衍射实验

实验二 光电调制与解调技术实验

实验三 光栅与莫尔条纹实验

实验四 利用光栅测位移与测距的实验

实验五 用图像传感器测量莫尔条纹数的实验

实验六 利用线阵CCD测量物体外形尺寸实验

实验七 利用面阵CCD测量物面图像质量的实验

实验八 光纤传感器的应用实验

第一篇 基础理论与技术实验

第0章 光电信息实验的预备知识

O.1 光电信息方向的实验室

O.2 光电综合实验平台简介

O.3 光电信息实验基本规则

第1章 光电传感器原理与变换电路实验

1.1 光源与光度辐射度参数的测量实验

1.2 光敏电阻特性参数及其测量实验

1.3 光敏电阻的变换电路实验

1.4 光电二极管特性参数及其测量实验

1.5 光电池的偏置与基本特性实验

1.6 光电三极管特性参数及其测量实验

1.7 光电倍增管电流倍增特性与特性参数测试实验

1.8 光电耦合器特性参数测量实验

1.9 热敏器件与热释电探测器实验

1.1 0PSD实验

1.1 1LED角度特性参数测量实验

1.1 2LED光谱特性的测量与光栅光谱仪实验

第2章 线阵COD传感器原理与应用实验

2.I线阵CCD原理与驱动特性实验

2.2 线阵CCD输出特性测量实验

2.3 利用线阵CCD进行物体外形尺寸测量实验

2.4 线阵CCD的A/D数据采集实验

2.5 用软件提取边缘信号的二值化实验

2.6 用线阵CCD测量物体的倾斜角度实验

2.7 条码的测量与识别实验

2.8 用线阵CCD测量物体的振动实验

2.9 利用线阵CCD对运动物体进行图像扫描实验

第3章 面阵CCD图像传感器实验

3.1 面阵CCD原理及驱动实验

3.2 面阵CCD的数据采集与计算机接口实验

3.3 面阵CCD尺寸测量实验

3.4 面阵CCD颜色识别实验

3.5 图像的点运算实验

3.6 图像的几何变换处理实验

3.7 图像增强实验

3.8 图像边缘检测与轮廓信息处理实验

3.9 典型图像分析方法实验

3.10 微光像增强器原理与应用实验

第4章 应用光学与光学系统实验

4.1 光学实验必备知识

4.2 组装远心照明光源与测量薄凸透镜的焦距实验

4.3 位移法测量薄凸透镜焦距实验

4.4 组装显微镜系统实验

4.5 组装透射式幻灯机实验

4.6 透镜组节点、焦距测量实验

4.7 保罗棱镜及其转向功能实验

4.8 光的偏振现象与偏振光应用实验

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

4.10 4f光学系统FT及IFT系统实验

第5章 光的衍射与干涉实验

5.1 夫琅禾费衍射实验

5.2 夫琅禾费单缝衍射实验

5.3 夫琅禾费圆孔衍射实验

5.4 双缝干涉实验

5.5 利用夫琅禾费衍射测量细丝直径实验

5.6 利用衍射测量物体位置与振动实验

5.7 菲涅耳直边衍射实验

5.8 菲涅耳圆孔衍射实验

5.9 全场衍射测量微小变形量实验

5.10 干涉现象与迈克耳孙干涉仪的构建实验

5.11 利用迈克耳孙干涉系统测量微位移实验

第6章 光电检测技术实验

6.1 纳米量级微弱振动的监测实验

6.2 材料拉伸变形量的测量实验

6.3 物体颜色的测量与识别实验

6.4 物体二维空间位置测量实验

6.5 光栅与莫尔条纹原理实验

6.6 光电信息调制与解调实验

第7章 光纤通信与光纤传感实验

7.1 光纤、光缆的分类与识别实验

7.2 光纤传输信号原理与损耗测试实验

7.3 多模光纤数值孔径测试实验

7.4 光纤的接续(含熔接)与扩展实验

7.5 光纤连接器结构、型号识别与应用实验

7.6 波分复用(wDM)原理与合、分波实验

7.7 WDM器件的串扰与损耗测试实验

7.8 光纤传感原理实验

7.9 光纤温度传感器原理与应用实验

7.10 光纤压力传感器原理与应用实验

7.11 光纤光开关特性与应用实验

7.12 光纤通信原理与应用实验

7.13 光发射机消光比的测量实验

7.14 音频模拟信号传输实验

第8章 激光原理与应用实验

8.1 半导体激光二极管(LD)原理的认识性实验

8.2 激光器(含LD)的输出特性测量实验

8.3 LD伏安特性测量实验

8.4 LD光源发光窄间特性与发光半角宽度的测量实验

8.5 LD发光光谱特性的测量实验

8.6 激光电光调O实验

8.7 激光器晶体角度匹配倍频实验

8.8 YAG脉冲激光器的装调和最佳耦合角选取实验

8.9 多谱线激光器测试实验

第二篇 综合性、开发性设计

第9章 光电信息转换技术实验开发与设计

9.1 激光扫描法测量物体外径实验

9.2 像偏移法测量位移实验

9.3 激光多普勒测速仪实验

9.4 干涉法测量表面.甲整度实验

9.5 电光调制实验

9.6 声光调制器实验

第10章 光电信息课程设计

10.1 光功率测量方法与光功率计的设计

10.2 照度测量方法与照度计的设计

10.3 发光强度测量仪的设计

10.4 亮度测量方法与亮度计的设计

第11章 光电信息技术方向毕业设计课题

11.1 光电遥控多功能开关的设计

11.2 沿路标自动行驶车辆的方向与速度的控制设计

11.3 太阳转动保持最高接收效率的跟随系统

11.4 高速飞行体飞行姿态采集与分析的研究

11.5 旋转物体内孔表面质量的检测与分析

11.6 浮泫玻璃板在线检测玻璃表面的"贴锡"缺陷

11.7 透明薄膜厚度的测量

11.8 利用干涉技术测量光学膜层的厚度

第12章 综合性与创新性设计课题

12.1 瓷砖外形尺寸的测量

12.2 利用面阵CCD拼接技术测量大尺寸轴径

12.3 物体表面质量测量技术研究(面阵CCD)

12.4 物体边界检测仪的设计

12.4.1 技术要求

12.4.2 物体边界位置检测方法

12.4.3 物体边界位置检测系统的设计原则

12.5 大米自动分选机色选系统设计

12.5.1 色选系统与大米自动分选机的技术要求

12.5.2 色选系统的线阵CCD图像传感器

12.5.3 大米自动分选机色选系统的设计原则

12.6 成像系统像质评价和光学传递函数的测量

12.6.1 光学成像系统像质评价

12.6.2 光学全息技术主要功能及其应用

12.6.3 光学传递函数的测量方法

12.7 光栅尺的设计

12.7.1 基本概念和技术要求

12.7.2 光栅莫尔条纹与线阵CCD

12.7.3 光栅尺的设计原则

附录A 光电综合实验平台软件资料

附录B TCD2252D手册

附录C TCD1251UD线阵CCD

附录D 线阵CCD应用开发实验仪(LCCDAD-Ⅱ)编程手册

附录E 图像采集软件编程指导