北京大学：《光电子实验》课程教学资源（电子教案，共十二个实验）

光电子实验 电子教案 北京大学电子信息科学基础实验中心 2006年7月

光电子实验 电子教案 北京大学电子信息科学基础实验中心 北京大学电子信息科学基础实验中心 2006 年 7 月

实验一光电子实验基本技能训练 实验目的： 1、进行光电子实验的基本训练 2、认识相关的仪器设备以及光学元件 和器件 二、实验器材： 简易光学平台，光具座三个，光学反射镜三 个，半导体激光器一个（激光电源），准直 镜和镜架

实验一 光电子实验基本技能训练 光电子实验基本技能训练 一、实验目的： 一、实验目的： 1、进行光电子实验的基本训练 、进行光电子实验的基本训练 2、认识相关的仪器设备以及光学元件 、认识相关的仪器设备以及光学元件 和器件 二、实验器材： 二、实验器材： 简易光学平台，光具座三个，光学反射镜三 简易光学平台，光具座三个，光学反射镜三 个，半导体激光器一个（激光电源），准直 个，半导体激光器一个（激光电源），准直 镜和镜架

实验一光电子实验基本技能训练 三、实验原理： 光路的调整应用了光的反射 原理：反射光线位于入射面 M3 内，反射光线和入射光线分 Laser 居法线两侧，反射角等于入 射角。实验中所用激光波长 为657nm,功率较小，侧面观 察时光束在空气中是看不见 的，但不能用眼睛迎着光路 观察，一般通过光屏上的光 斑判断光的传播方向。本实 验的光路如右图所示：

实验一 光电子实验基本技能训练 光电子实验基本技能训练 三、实验原理： 三、实验原理： 光路的调整应用了光的反射 原理：反射光线位于入射面 内，反射光线和入射光线分 居法线两侧，反射角等于入 射角。实验中所用激光波长 为657nm,功率较小，侧面观 察时光束在空气中是看不见 的，但不能用眼睛迎着光路 观察，一般通过光屏上的光 斑判断光的传播方向。本实 验的光路如右图所示： A1 A2

实验一光电子实验基本技能训练 四、实验内容： 1.认识光学元件 2.学习光学镜面的清洁方法。 3.开启电源，准直光路。 4.放入各个反射镜，使激光束通过预先设定的 两个小孔光栏，并经由M3反射原路返回到 激光器。 5,实验中，在光路的调节过程中注意弄清每个反 射镜的作用和逻辑关系

实验一 光电子实验基本技能训练 光电子实验基本技能训练 四、实验内容： 四、实验内容： 1.认识光学元件 2.学习光学镜面的清洁方法。 学习光学镜面的清洁方法。 3.开启电源，准直光路。 开启电源，准直光路。 4. 放入各个反射镜，使激光束通过预先设定的 放入各个反射镜，使激光束通过预先设定的 两个小孔光栏，并经由 两个小孔光栏，并经由M3反射原路返回到 反射原路返回到 激光器。 5.实验中，在光路的调节过程中注意弄清每个反 实验中，在光路的调节过程中注意弄清每个反 射镜的作用和逻辑关系。 射镜的作用和逻辑关系

实验一光电子实验基本技能训练 思考题 如果将所用激光器换成另一种波长，实 验中三个镜子是否仍可以用作全反镜？ 如果将M3换成部分反射镜，则从M3出射 的激光和直接从半导体激光器出射的激 光是否相同？请简要说明理由

实验一 光电子实验基本技能训练 光电子实验基本技能训练 思考题 z 如果将所用激光器换成另一种波长，实 如果将所用激光器换成另一种波长，实 验中三个镜子是否仍可以用作全反镜？ 验中三个镜子是否仍可以用作全反镜？ z 如果将M3换成部分反射镜，则从 换成部分反射镜，则从M3出射 的激光和直接从半导体激光器出射的激 的激光和直接从半导体激光器出射的激 光是否相同？请简要说明理由。 光是否相同？请简要说明理由

实验二精密光路调整 一、实验目的： 1、训练并提高调整高要求精密光路的技能。 2、学习非谐振环光路和光束干涉原理 二、实验器材： 1、简易光学平台，50%分光镜一个，全反镜两个， 镜架三个。 2、半导体激光器一个（激光电源），准直透镜和镜 架

实验二 精密光路调整 一、实验目的： 一、实验目的： 1、训练并提高调整高要求精密光路的技能。 、训练并提高调整高要求精密光路的技能。 2、学习非谐振环光路和光束干涉原理 、学习非谐振环光路和光束干涉原理 二、实验器材： 二、实验器材： 1、简易光学平台， 、简易光学平台，50%分光镜一个，全反镜两个， 分光镜一个，全反镜两个， 镜架三个。 2、半导体激光器一个（激光电源），准直透镜和镜 、半导体激光器一个（激光电源），准直透镜和镜 架

实验二精密光路调整 三、实验原理： 如图1将一束激光 成强度相同的两 并适当调 反射镜和 Lase 光着向谐束射 策光 路 。 非两 经同 过 完全向 回被 分到另

实验二 精密光路调整 三、实验原理： 三、实验原理： 如图 1将一束激光 分成强度相同的两 束光，并适当调节 反射镜和分光镜， 使两束光沿着同一 光路相反方向传 输，形成非谐振环 光路。当两束光到 达分光镜入射面 时，由于光束经过 的光程完全相同， 光束将全部耦合回 入射方向，而不被 分到另一方向。 A S M1 M 2 Laser 漏光

实验二精密光路调整 三、实验内 容与步骤： 小孔光档 1、准直激光 光束 偏振分光镜 2、调整分光 小孔光档 镜室两束光 功率基本相 同 3、调整非谐 振环系统

实验二 精密光路调整 三、实验内 容与步骤： 1、准直激光 光束 2、调整分光 镜室两束光 功率基本相 同 3、调整非谐 振环系统 A S M1 M2 Laser 小孔光栏 小孔光栏 偏振分光镜

实验二精密光路调整 思考题： 1、调整激光入射分光镜的角度，为什么能够 改变分光的比例？ 2、试验中小孔光栏的作用是什么，放在什么 位置最为有效？ 3、实验中的分光镜可否采用偏振分光镜，为 什么？

实验二 精密光路调整 思考题： 1、调整激光入射分光镜的角度，为什么能够 、调整激光入射分光镜的角度，为什么能够 改变分光的比例？ 改变分光的比例？ 2、试验中小孔光栏的作用是什么，放在什么 、试验中小孔光栏的作用是什么，放在什么 位置最为有效？ 位置最为有效？ 3、实验中的分光镜可否采用偏振分光镜，为 、实验中的分光镜可否采用偏振分光镜，为 什么？

实验三激光器基本参数测试 一、实验目的： 1、学习半导体激光器主要参数的测量 方法， 2、了解半导体激光器的基本特性。 二、实验器材： 带控温半导体激光器和电源，光电探 测器和电源，示波器

实验三 激光器基本参数测试 激光器基本参数测试 一、实验目的： 一、实验目的： 1、学习半导体激光器主要参数的测量 、学习半导体激光器主要参数的测量 方法， 2、了解半导体激光器的基本特性。 、了解半导体激光器的基本特性。 二、实验器材： 二、实验器材： 带控温半导体激光器和电源，光电探 带控温半导体激光器和电源，光电探 测器和电源，示波器。 测器和电源，示波器