曲华師范大学课程教学大纲学院：物理工程学院课程名称：光电信息综合实验英文名称：General Experiments ofOptoelectronic Information课程代码：072240课程性质：专业必修课计划学时：理论：实践/实验：54学分：1.51-18周授课时间：授课地点：实验楼C514、C103、C117、C404适用专业：光电信息科学与工程批准人：执笔人：尚连聚审核人：课程负责人：授课教师：张树东马任德尚连聚徐慧修订日期：2022年10月5日
学 院： 物理工程学院 课程名称： 光电信息综合实验 英文名称：General Experiments of Optoelectronic Information 课程代码： 072240 课程性质： 专业必修课 计划学时： 理论： 实践/实验：54 学 分： 1.5 授课时间： 1-18 周 授课地点： 实验楼 C514、C103、C117、C404 适用专业： 光电信息科学与工程 执笔人： 尚连聚 审核人： 批准人： 课程负责人： 授课教师：张树东 马任德 尚连聚 徐慧 修订日期：2022 年 10 月 5 日
《光电信息综合实验》课程教学大纲一、课程简介本课程是针对光电信息专业人才新的培养要求而设置的综合性光学实验。主要包括四大部分内容，第一是激光原理与特性，介绍半外腔氢氛激光器的调试及功率输出特性、氙灯泵浦固体激光器的装调及静态特性和脉冲Nd：YAG激光倍频实验技术；第二是信息光学实验，开设光信息记录与技术、光信息调制与技术、光信息处理与技术以及光学量精密测试等实验：第三是光纤信息与光通信实验，介绍ZH5002型光纤通信实验系统，开设光信号发送和接收、光分路器和波分复用器性能测量等有关的研究设计型实验；第四是DFB激光器驱动及应用测试和光纤无源器件设计等。通过实验研究，使学生融汇贯通所学知识，深入理解与光信息科学的基本原理和基本运用，进一步拓宽现代光学的知识面；掌握基本的实验方法、技术和应用；熟悉常用光学和电子器件的配置、调整、组合等实验技术，并能对结果进行综合分析和评价；提高学生用实验方法综合研究光学问题和解决实际光学工程问题的科研能力。二、课程目标在学完本课程之后，学生能够达到以下几点要求：1通过光电技术实验，使学生了解和掌握现代光电技术的基本问题和基本原理，对光电器件的性能和原理建立起清晰的概念；通过亲自动手实验，掌握光电器件的典型应用以及光电信号的基本处理方法，实现理论与实际相结合、互相融会贯通的教学目标。2.通过光信息处理实验，要求学生掌握信息光学中典型应用的基本原理和实验方法，掌握光信息处理实验的基本操作技能，为毕业设计以及今后从事科学研究工作打下良好的实验基础。通过该课程的学习，使学生巩固和加深光纤通信理论知识，通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养。3.提升学生与他人沟通合作的技能，能利用所学光电信息若干实验的基础知识和实验技能与他人开展一些光电实验领域的项目合作，树立团结合作的精神，建立良好的人际关系，提高社会适应能力：培养学生科学的思维方法、严谨的科学态度和细致、踏实的工作作风，培养创新精神以及实事求是的工作态度。表1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表课程目标1、课程目标2和课程目标3：详细表述课程目标见前面。课程目标课程目标1课程目标2课程目标3..毕业要求指标点1-1：掌握半外腔氢激光毕业要求1：器的调试方法，熟悉并掌7工程知识握激光准直法；掌握固体激光器的调试方法，并能
《光电信息综合实验》课程教学大纲 一、课程简介 本课程是针对光电信息专业人才新的培养要求而设置的综合性光学实验。主要包括 四大部分内容，第一是激光原理与特性，介绍半外腔氦氖激光器的调试及功率输出特性、 氙灯泵浦固体激光器的装调及静态特性和脉冲 Nd:YAG 激光倍频实验技术；第二是信息 光学实验，开设光信息记录与技术、光信息调制与技术、光信息处理与技术以及光学量 精密测试等实验；第三是光纤信息与光通信实验，介绍 ZH5002 型光纤通信实验系统， 开设光信号发送和接收、光分路器和波分复用器性能测量等有关的研究设计型实验；第 四是 DFB 激光器驱动及应用测试和光纤无源器件设计等。通过实验研究，使学生融汇贯 通所学知识，深入理解与光信息科学的基本原理和基本运用，进一步拓宽现代光学的知 识面；掌握基本的实验方法、技术和应用；熟悉常用光学和电子器件的配置、调整、组 合等实验技术，并能对结果进行综合分析和评价；提高学生用实验方法综合研究光学问 题和解决实际光学工程问题的科研能力。 二、课程目标 在学完本课程之后，学生能够达到以下几点要求： 1. 通过光电技术实验，使学生了解和掌握现代光电技术的基本问题和基本原理，对光 电器件的性能和原理建立起清晰的概念；通过亲自动手实验，掌握光电器件的典型应用 以及光电信号的基本处理方法，实现理论与实际相结合、互相融会贯通的教学目标。 2. 通过光信息处理实验，要求学生掌握信息光学中典型应用的基本原理和实验方法， 掌握光信息处理实验的基本操作技能，为毕业设计以及今后从事科学研究工作打下良好 的实验基础。通过该课程的学习，使学生巩固和加深光纤通信理论知识，通过实践进一 步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养。 3. 提升学生与他人沟通合作的技能，能利用所学光电信息若干实验的基础知识和实验 技能与他人开展一些光电实验领域的项目合作，树立团结合作的精神，建立良好的人际 关系，提高社会适应能力；培养学生科学的思维方法、严谨的科学态度和细致、踏实的 工作作风, 培养创新精神以及实事求是的工作态度。 表 1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表 课程目标 课程目标 1、课程目标 2 和课程目标 3：详细表述 见前面。 课程目标 毕业要求指标点 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 . 毕业要求 1： 工程知识 1-1：掌握半外腔氦氖激光 器的调试方法，熟悉并掌 握激光准直法；掌握固体 激光器的调试方法，并能 √ √ √
《光电信息综合实验》课程教学大纲熟练测量固体激光器的静态特性；掌握固体激光器倍频的实验方案，熟悉相位匹配的调试方法，并能熟练测量静态激光的倍频效率。1-2：掌握DFB激光器性能77测试方法。1-3：掌握光纤无源器件设>77计制作和参数测量方法。2-1：能够利用光电信息综合实验人基本知识设计开发类似的简单光电实验系统，并对所设计的实验系毕业要求3：统优缺点进行合理评价。设计/开发解2-2：能够设计针对复杂工决方案程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、器件或工艺流程，并在设计环节中体现创新意识。4-1：能够基于光电信息综合实验技能分析研究身边发生的与光电相关的实验现象。4-2：能够基于光电科学发毕业要求4：展进程和相关实验原理采研究用科学方法对复杂工程间题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。6-1：能够基于所学的光电实验基础知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解毕业要求6：应承担的责任。工程与社会6-2：能够结合所学的光电实验基础知识，结合就业自身情况，培养在光电实验领域发展的前沿意识，并把所学知识服务于社会发展
《光电信息综合实验》课程教学大纲 熟练测量固体激光器的静 态特性；掌握固体激光器 倍频的实验方案，熟悉相 位匹配的调试方法，并能 熟练测量静态激光的倍频 效率。 1-2：掌握 DFB 激光器性能 测试方法。 √ √ √ 1-3：掌握光纤无源器件设 计制作和参数测量方法。 √ √ √ 毕业要求 3： 设计/开发解 决方案 2-1：能够利用光电信息综 合实验人基本知识设计开 发类似的简单光电实验系 统，并对所设计的实验系 统优缺点进行合理评价。 √ √ √ 2-2：能够设计针对复杂工 程问题的解决方案，设计 满足特定需求的系统、器 件或工艺流程，并在设计 环节中体现创新意识。 √ √ √ 毕业要求 4： 研究 4-1：能够基于光电信息综 合实验技能分析研究身边 发生的与光电相关的实验 现象。 √ √ 4-2：能够基于光电科学发 展进程和相关实验原理采 用科学方法对复杂工程问 题进行研究，包括设计实 验、分析与解释数据、并 通过信息综合得到合理有 效的结论。 √ √ 毕业要求 6： 工程与社会 6-1：能够基于所学的光电 实验基础知识进行合理分 析，评价专业工程实践和 复杂工程问题解决方案对 社会、健康、安全、法律 以及文化的影响，并理解 应承担的责任。 √ √ √ 6-2：能够结合所学的光电 实验基础知识，结合就业 自身情况，培养在光电实 验领域发展的前沿意识， 并把所学知识服务于社会 发展。 √ √ √
《光电信息综合实验》课程教学大纲三、教学内容表2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表日期学时 教学课程课程目课程目周次章节内容提要....2022年分配方法目标 1标2标3半外腔氨氢氛VVV实验 1激光器的调半外腔试，熟悉并掌讲授、氨氛激握激光准直第3周3.7光器的4实验、法，测量半外调试及演示腔氢氙激光功率输器的功率输出特性出特性。实验2固体激光器>VV氙灯泵调整和检测讲授、浦固体仪器的使用，实验、第4周3.14固体激光器4激光器演示、的装调的静态特性慕课及静态测量，脉冲波特性形观察。实验3激光倍频实VVV讲授、脉冲验，相位匹配实验、第5周3.21Nd:YAG调试，静态激4演示、激光倍光的倍频效慕课频实验率测量。实验4光学传递函VVV基于线数法评价光讲授、扩散函学系统成像第6周实验、3.28数测量质量，光学调4制传递函数光学系演示统MTF值（MTF）测量原理与方法。实验5分辨率法评V1V分辨率价成像质量，讲授、板直读光学系统分第7周4.4实验、法测量辨率的测量，4光学系不同光学透演示统分辨镜或镜头的率分辨率测量。实验6发送平均光VVV光信号功率测试，光讲授、发送和接收灵敏度第8周N4.11实验、接收实测试，光接收演示验机动态范围测试，光链路
《光电信息综合实验》课程教学大纲 三、教学内容 表 2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表 周次 日期 2022 年 章节 内容提要 学时 分配 教学 方法 课程 目标 1 课程目 标 2 课程目 标 3 . 第 3 周 3.7 实验 1 半外腔 氦氖激 光器的 调试及 功率输 出特性 半外腔氦氖 激光器的调 试，熟悉并掌 握激光准直 法，测量半外 腔氦氖激光 器的功率输 出特性。 4 讲授、 实验、 演示 √ √ √ 第 4 周 3.14 实验 2 氙灯泵 浦固体 激光器 的装调 及静态 特性 固体激光器 调整和检测 仪器的使用， 固体激光器 的静态特性 测量，脉冲波 形观察。 4 讲授、 实验、 演示、 慕课 √ √ √ 第 5 周 3.21 实验 3 脉冲 Nd:YAG 激光倍 频实验 激光倍频实 验，相位匹配 调试，静态激 光的倍频效 率测量。 4 讲授、 实验、 演示、 慕课 √ √ √ 第 6 周 3.28 实验 4 基于线 扩散函 数测量 光学系 统MTF值 光学传递函 数法评价光 学系统成像 质量，光学调 制传递函数 （MTF）测量 原理与方法。 4 讲授、 实验、 演示 √ √ √ 第 7 周 4.4 实验 5 分辨率 板直读 法测量 光学系 统分辨 率 分辨率法评 价成像质量， 光学系统分 辨率的测量， 不同光学透 镜或镜头的 分辨率测量。 4 讲授、 实验、 演示 √ √ √ 第 8 周 4.11 实验 6 光信号 发送和 接收实 验 发送平均光 功率测试，光 接收灵敏度 测试，光接收 机动态范围 测试，光链路 4 讲授、 实验、 演示 √ √ √
《光电信息综合实验》课程教学大纲故障告警功能验证，抖动测试。实验71310nm光分2V光分路路器性能测量，器和波分复用1550mm光分器性能路器性能测测量量,讲授、4第9周4.181310/1550nm实验、分波器测量，演示1310/1550nm合波器测量，自行设计一个性能测试实验。记住DFB激讲授、7V光器结构及实验、工作原理：记演示住DFB激光器的应用领域；能够应用信号发生器实验8调制DFB激DFB激光光器；能够应第104.25器驱动4周用串口控件，及应用通过调节温实验度来调节DFB激光器的输出波长；能够应用DFB激光搭建相位测量系统。能够应用数VVV据采集卡采集光电信号，并处理；能够讲授、实验9第 11应用光电器5.2偏振光4实验、周件，搭建偏振学实验演示光相位延迟器检测光路，根据采集数据计算相位
《光电信息综合实验》课程教学大纲 故障告警功 能验证，抖动 测试。 第 9 周 4.18 实验 7 光分路 器和波 分复用 器性能 测量 1310nm 光分 路器性能测 量， 1550nm 光分 路器性能测 量， 1310/1550nm 分波器测量， 1310/1550nm 合波器测量， 自行设计一 个性能测试 实验。 4 讲授、 实验、 演示 √ √ √ 第 10 周 4.25 实验 8 DFB 激光 器驱动 及应用 实验 记住 DFB 激 光器结构及 工作原理；记 住 DFB 激光 器的应用领 域；能够应用 信号发生器 调制 DFB 激 光器；能够应 用串口控件， 通过调节温 度来调节 DFB 激光器 的输出波长； 能够应用 DFB 激光搭 建相位测量 系统。 4 讲授、 实验、 演示 √ √ √ 第 11 周 5.2 实验 9 偏振光 学实验 能够应用数 据采集卡采 集光电信号， 并处理；能够 应用光电器 件，搭建偏振 光相位延迟 器检测光路， 根据采集数 据计算相位 4 讲授、 实验、 演示 √ √ √