光学综合实验报告要点
光学综合实验报告
班级：
姓名：
学号：
日期：
序号实验项目课时实验仪器（台套数）房间指导教师
1 焦距测量
（分别在焦距仪和光学平台上测
量）4 焦距仪（3-4）、
光学平台及配件（1-2）
西北付辉、樊宏
2 典型成像系统的组建和分析
（在光学平台上搭建显微镜、望远
镜、投影仪）
4 光学平台及配件（1-2）东南付辉、樊宏
3 典型成像系统的使用
（使用商用典型成像系统）4 显微镜（3）、望远镜（3）、
水准仪（2）
东南付辉、樊宏
4 分光计的使用
（含调整、测量角度和声速）4 分光计（3-4）、超声光栅
（2）
东南付辉、樊宏
5 棱镜耦合法测波导参数 4 棱镜波导实验仪（2）西南郎贤礼、李建全
6 半导体激光器的光学特性测试 4 半导体激光器实验仪（2）西南郎贤礼、李建全
7 电光调制 4 电光调制仪（2）西南郎贤礼、李建全
8 法拉第效应测试 4 法拉第效应测试仪（2）东北郎贤礼、李建全
9 声光调制 4 声光调制仪（2）西南郎贤礼、李建全
目录
1、焦距测量--------------------------------------4
2、典型成像系统的组建和分析----------------------7
3、典型成像系统的使用----------------------------10
4、分光计的使用----------------------------------10
5、棱镜耦合法测波导参数--------------------------14
6、半导体激光器的光学特性测试--------------------22
7、电光调制--------------------------------------29
8、法拉第效应测试--------------------------------38
9、声光调制--------------------------------------46
10、干涉、衍射和频谱分析--------------------------47
11、迈克尔逊干涉仪--------------------------------58
12、氦氖激光器综合实验----------------------------63
13、光学仿真实验----------------------------------97
本次所选做九个实验依次为:
13 光学仿真
1. 焦距测量
2. 典型成像系统的组建和分析
3. 典型成像系统的使用
4. 分光计的使用
5. 棱镜耦合法测波导参数
6. 半导体激光器的光学特性测试
7. 电光调制
9. 声光调制
11. 迈克尔逊干涉仪
实验一光学仿真
在计算机上进行了偏振光研究。
具体的实验内容如下：
内容一：起偏
内容二：消光
内容三：三块偏振片的实验
内容四：圆偏光和椭圆偏振光的产生
内容五：区分圆偏振光与自然光；椭圆偏振光与部分偏振光
个人总结：利用偏振片和波片区分各光源
首先，让它们分别通过一个检偏器，并将检偏器绕光传播方向旋转一周，根据现象做如下分析：
（1）若出现2个完全消光的位置，则为线偏振光
（2）若光强五变化，则可能是自然光和或圆偏振光
（3）若光强有变化，但无消光位置，则为部分偏振光或椭圆偏振光
（4）针对（2）（3）进一步区分，在检偏器前加一块1/4波片。此时再旋转检偏器（5）若光强无变化，则入射光为自然光；若出现2个完全消光的位置，则为圆偏振光（6）当波片光轴与与检偏器透振轴方向平行式，如果出现2个完全消光的位置，则入射光为圆偏振光；若没有消光位置，则为部分偏振光。
实验二焦距测量
（一）用自准法和位移法测透镜焦距
1：用自准法测薄凸透镜焦距
[实验装置]
1、带有毛玻璃白炽灯光源S；
2、品字型物像屏P：SZ-14；
3、凸透镜L：f ，=190mm；
4、二维调整架：SZ-07；
5、平面反射镜M；
6、三维调整架：SZ-16；
7、二维底座：SZ-02；
8、三维底座：SZ-01；9、底座：SZ-04；10、底座：SZ-04；
[实验步骤]
1、把全部器件夹好靠在标尺上，靠拢，调至共轴。
2、前后移动L，使在P屏上成一清晰的品字形像。
3、调M的倾角，使P屏上的像与物重合。
4、再前后微动L，使P上的像既清晰又与物同大小。
5、分别记下P和L的位置a1、a2。
6、把P和L都转180。，重复做前四步。
7、再记下P和L新的位置b1、b2。
数据的记录和计算
fa=a2-a1 fb=b2-b1
单位：cm
实验现象
前后移动L，在P屏上成一清晰的品字形像。
调M的倾角， P屏上的像与物重合。
再前后微动L， P上的像既清晰又与物同大小2 、用位移法测凸透镜焦距
[实验装置简图]
1、带有毛玻璃白炽灯光源S；
2、品字型物像屏P：SZ-14；
3、凸透镜L：f ，=190mm；
4、二维调整架：SZ-07；
5、白屏：SZ-13；
6、三维底座：SZ-01；
7、二维底座：SZ-02；
8、三维底座：SZ-01；
9、底座：SZ-04；
[实验步骤]
1、把全部器件夹好，放在标尺导轨上，靠拢，目测调至共轴
2、沿导轨前后移动L，使品型物在屏H上成一清晰的放大像，记下L的位置a1
3、在沿导轨向后移动L，使物在屏H上成一缩小像，记下L的位置a2
4、将P、L、H转180。，重复做前三步，又得到L 的两个位置b1、b2
数据的记录和计算
fa，=（A2-da2）/4A
fb， =（A2- db2） /4A
透镜焦距：f ，=（fa，+ fb，）/2
a1a2b1b2
52.3 73.2 52.3 67.4
fa 20.9
fb 15.1
f 18
单位：cm
实验现象
沿导轨前后移动L，在品型物在屏H上成一清晰的放大像。
在沿导轨向后移动L，从而物在屏H上成一缩小像。
实验总结
1、不能用手摸透镜的光学面。
2、透镜不用时，应将其放在光具座的另一端，不能放在桌面上，避免摔坏。
3、区分物光经凸透镜内表面和平面镜反射后所成的像，前者不随平面镜转动而
后者移动。
4、由于人眼对成像的清晰度分辨能力有限，所以观察到的像在一定范围内都清
晰，加之球差的影响，清晰成像位置会偏离高斯像。为使两者接近，减小误差，记录
数值时应使用左右逼近的方法。
5、物距像距法测凹透镜焦距时不能找到像最清晰的位置，可能是：
(1)辅助凸透镜产生的像是放大的实像。
(2)辅助凸透镜与物的距离远大于凸透镜的二倍焦距。
6、二种方法测量凸透镜的焦距，从理论上讲物像法最小、自
准法误差最大，但自准法测量最简单，常用做粗测。物像法测量时，物距和相距相等
实验三典型成像系统的组建和分析
自组显微镜
数据的记录和计算
显微镜放大率的测量值：M=100/ a
显微镜放大率的计算值：M=│25×（Δ/ f o，×f e，）
实验现象和总结
沿标尺导轨前后移动F1（F1紧挨毛玻璃装置）；直至在显微镜系统中看清分划板F1的刻线。
自组望远镜
数据的记录和计算
望远镜放大率的测量值：M=100/ a
望远镜放大率的计算值：M=V（U1+V1+U2）/（U1×U2）
其中：U1= b -a、 V1= c –b、 U2=d- c
实验现象和总结
1、把F和Le的间距调至最大，沿导轨前后移动Lo，使一只眼睛通过Le看到清晰的分划板
F上的刻线。
2、再用另一只眼睛直接看分划板F上的刻线，读出直接看到的F上的100条线对应于通过
望远镜所看到F上的刻线格数a
3、用屏H找到F通过L所成的像，分别读出F、Lo、H、Le的位置a、b、c、d
自组透射式幻灯
一、数据的记录和计算
放映物镜焦距和聚光镜焦距的选择：
放映物镜的焦距：f 2=（M/（M+1）2）×D2
聚光镜的焦距：f 1=D2/（M+1）-D2/（M+1）2×1/D1
其中：D2=U2+V2；D1=U1+V1
M为像的放大率
二、实验现象和总结
1、L2与H的间隔固定在1.2米左右，前后移动P，经L2在屏H上成一最清晰的像。
2、聚光镜L1紧挨底片P的位置固定，拿去底片P，沿导轨前后移动光源S，其经聚光镜L1刚好成像于放映物镜L2的平面上。
实验四典型成像系统的使用
使用生物显微镜、测量显微镜、数码显微镜、手持望远镜、天文望远镜等。详见仪器说明书
1.生物显微镜
1、调整仪器
将电源插头插入外接电源插座（插入前应检查电源电压是否与仪器要求相符）。外接电源必须有接地线。先将电位器调节手柄调到箭头的小端位置，开启电源开关转动电位器调节手柄至灯泡亮度适中的位置。转动物镜转换器，将10×物镜置入光路中。将标本置于工作平台上，用片夹固定，转动纵尺移动手轮和横尺移动手轮使被观察物进入聚光镜的照明区域内。转动聚光镜升降手轮，使聚光镜上升至定位位置。拨动光栏拨杆，将孔径光栏开至中间大小位置。用右眼观察，调焦使物像清晰（可转动粗动调焦手轮使工作平台上升至见物像轮廓，再用微动调焦手轮调焦到物像清晰）。用左眼观察，并转动双目左镜筒上的视度调节圈，也使标本成像清晰。用双手握住双目外壳转动两镜筒，使两目镜出瞳中心距离适合您的双眼瞳距，使两眼图像合一为止。转动电位器调节手柄调节光源亮度，拨动光栏拨杆调节孔径光栏的大小；也可根据使用的标本情况选择合适的滤色片放入聚光镜的压盖（旋开即可换用不同的滤色片）下面，便能获得良好的物像衬度。孔径光栏的大小可按下列原则调整，当取下目镜向镜筒内观察时可看到孔径光栏像，使其充满物像光孔的70%-80%，通常会获得满意的效果。滤色片的选择可参考下表：标本色蓝红、紫黄、棕滤片色黄绿蓝配置选配选配随机
2、注意事项
使用高倍100×oil（油镜）物镜时，应在物镜与标本之间滴上一小滴合成浸油（香柏油）使用完毕应立即用脱脂棉沾少许酒精乙醚（3:7）混合液将油擦拭干净，但要注意保护100×物镜，勿受损伤和浸油太多。使用高倍100×oil（油镜）物镜时，标本的盖玻片厚度应满足设计的0.17±0.01mm，否则将影响成像的清晰度。
3、粗动防滑装置的使用
仪器长期使用后有可能产生工作平台下滑的现象，这时只要按下图所示的箭头方向旋紧松紧调节手轮，即可调整粗动调节手轮的松紧，防止工作台的下滑
2、天文望远镜
为什么好多朋友刚开始为什么好多朋友刚开始为什么好多朋友刚开始为什么好多朋友刚开始使用天文望远镜使用天文望远镜使用天文望远镜使用天文望远镜时什么都看不见时什么都看不见时什么都看不见时什么都看不见?
答:安装正确后,在目镜里观察到的正常光线是:白天白光,晚上黑光,为什么看不见目标呢?因为天文望远镜具有高倍的特性,倍数和视场(可观察到的范围)是反比关系,由于存在着高倍小视场的关系,所以一般新手比较难掌握找目标的技巧,望远镜看不见目标不要着急，1.保护盖全部打开了吗？
2.安装上最低倍(最长焦距)的目镜了吗？
3.找到目标了吗?（这是最重要的环节）
4.仔细调焦了吗？解决了以上4个问题，同时不要隔着玻璃窗观察.应该可以正常观察了. 找到目标是望远镜观察的先决条件，只有目标进入望远镜，才能观察到，由于天文望远镜倍数比较高，视场范围比较小，找目标要由近到远，由大到小,同时要学会使用寻星镜快速寻找目标,这需要自己多加练习。为什么有时看见的天体成象不太稳定为什么有时看见的天体成象不太稳定为什么有时看见的天体成象不太稳定为什么有时看见的天体成象不太稳定? 答:需要花时间才能看到细节的一大原因是地球不稳定的大气。由于在我们上方微弱但总是存在的热气流，使星像在高倍放大下总是显得闪烁和沸腾。这种闪烁的剧烈程度——被称为大气视宁度——每晚甚至是每分钟都在变,特别是深空的星云,星团.这需要观察着要有极大的耐心和信心,这就是所谓的"天文探索".人类所有的探索都需要付出一定代价的. 如何观察天象如何观察天象如何观察天象如何观察天象? 答:有的朋友安装好天文望远镜,马上想观察到所有的天象,这种"一步登天"的想法不切实际,我们所能观察到的天体是在不断运动着的,就是恒星也随着季节的变化而展现不同的景色,作为初次接触天文观察的朋友.一定需要持久的耐心和极大的信心.
A.需要一定的天文基础知识,本店铺提供的学习光盘可以很好的帮助朋友们入门学习.
B.一定要知道当前的天文预报,可以在本店铺要求提供,所谓"不打无准备之仗"就是这个道理.
C.不少朋友使用在这里购买的天文望远镜观察到了许多天文天象,这说明学习+付出是一定有成果的,关键在"坚持一下的努力之中"去实践. 天文望远镜提供了观察天体的硬件，而天体随着它的位置距离不同而展现不同的效果，不同型号不同价格的天文望远镜观察的效果也不一样,天文望远镜一般用来观察太阳的黑子和耀斑，月亮上的环行山、金星的盈亏、土星的光环、木星的条纹与卫星、火星上的极冠以及仙女座大星云、猎户座大星云等
实验五分光计的使用
基础知识
测量顶角
1）取下平行平板，放上被测棱镜，适当调整工作台高度，用自准直法观察，使AB 面和AC 面都垂直于望远镜光轴。
2）调好游标盘的位置，使游标在测量过程中不被平行光管或望远镜挡住，锁紧制 动架(二)和游标盘，载物台和游标盘的止动螺钉。
3）使望远镜对准AB 面，锁紧转座与度盘、制动架(一)和底座的止动螺钉。 4）旋转制动架(一)末端上的调节螺钉，对望远镜进行微调(旋转)，使亮十字与十 字线完全重合。
5)记下对径方向上游标所指标的度盘的两个读数，取其平均值Am 。
6)放松制动架(一)与底座上的止动螺钉，旋转望远镜，使对准AC 面，锁紧制动架(一) 与底座上的止动螺钉。 7)重复4)、5)得到的平均值Bm 。 8)计算顶角：α=180°-(Bm-Am)
最好重复测量三次，求得平均值。
测布儒斯特角
1、原理：自然光投射到各向同性两种介质分界面上时，光要反射，在一般情况下反射光为部分偏振光，只有当入射角为某一特定角度时，反射光才成为电振动矢量垂直于入射面的线偏振光，这个特定的角度称为起偏角，用Фp 表示。
12
n n p tg =
Φ ；Фp 角称为
布儒斯特角。
ФP
布儒斯特定律示意图
2、放平面反射镜于载物台上，使从平行光管出射
的光束与平面反射镜平行，转动载物台，形成入射和反射光束。
3、用检偏器检验反射光的偏振态，将检偏器转过90°，从望远镜目镜观察。
4、首先，置望远镜与平行光管同轴，读出游标所指示的度盘的读数，此位置即为望远镜的角位置，并锁紧游标盘。然后转动载物台，同时转动望远镜，以保证始终能观察到反射的狭缝像，直至狭缝像消失或最暗，记下此时同一游标所指的度盘读数，二值相减值为Ф。Фp′＝（180－Ф）/2 ；Фp′为布儒斯特角的角度数，可与理论值Фp比较。
5、可换用其他的玻璃材料，如三棱镜（材料为ZF1，nD = 1.6475），观察能否找到消光位置，并测出对应的Фp，分析折射率对布儒斯特角的影响。
个人总结/实验遇到的问题
1）问题：打开开关为何找不到绿色十字？
解决：在大致的调光轴，平行后，调整工作台平面大致平行，转动角度，找不到绿色十字，接下来再怎么调都找不到，在其他实验仪器上相同的方法很快找到
了，后来从老师那得知，那台实验仪器是坏的，
2）问题：调光轴和调工作台都能使绿色十字与分划板的十字从何要调哪个？在调好一面是两个十字重合后，转动反射镜180度，又不重合了，怎么办？
解决：其实在调整分光计的时候，要用的方法，光轴调一半，工作台调一半，使两个十字重合，然后再转动工作台180度，再“分别调一半”，重复以上步骤直
到转动反射镜两面的两个十字都能重合。
3）问题：如何快速的找布儒斯特角？
解决：转动工作台，光线最暗的角度大约就是布儒斯特角的位置，再用偏振片检查，
实验六铌酸锂晶体的电光调制
[实验目的]
1.掌握晶体电光调制的原理和实验方法
2.学会用简单的实验装置测量晶体半波电压、电光常数的实验方法
3.观察电光效应所引起的晶体光学性质的变化和会聚偏振光的干涉现象
[实验原理]
1．一次电光效应的一般描述
2. 横向电光调制
[实验装置]
实验装置如图所示，由晶体电光调制电源，调制器和接收放大器三个主要部分组成
图3 实验装置图
1.偏振器
2.铌酸锂电光晶体
3.光电三极管
4.放大器
5.直流电源
6.录音机
7.正弦波振荡器
8.扬声器
9.双线示波器
1.晶体电光调制电源：
调制电源由-300至+300V之间连续可调的直流电源、单一频率振荡器、音乐片和放大器组成，电源面板上有三位半数字面板表，可显示直流偏压值。晶体上加的直流电压的极性通过面板上的“极性”键可以改变，电压的大小用“偏压”上面的旋钮调节。调制信号可以由机内振荡器或音乐家片提供，也可以由外部通过前面板上的“输入”插孔输入任意电信号。此调制信号是用装在面板上的“信号选择”键，选择三个信号中的任意信号。所有的调制信号的大小是通过“幅度”上面的旋钮控制。通过前面板上的“输出”孔输出阻抗的参考信号，接到双线示波器上与输出信号比较，观察调制器的输出特性。
2.调制器
调制器由三个可旋转的偏振片和一块铌酸锂晶体组成，采用横向调制方式。晶体放在两个正交的偏振片之间，起偏器和晶体的X轴平行。偏振片和晶体之间可插入四分之一波片,偏振片和波片均可绕光轴旋转。晶体放在四维调节架上，可精细调节，使光束严格沿光轴方向通过晶体。
3.接收放大器
接收放大器由光电三极管和功率放大器组成。光电三极管把被调制的氦氖激光经光电转换，输入到功率放大器上，放大后的信号接收到双线示波器，同参考信号比较，观察调制器的输出特性。交流输出信号的大小通过“交流输出”上面的旋钮调节。放大器内装有扬声器，用来再现调制信号的声音，放大器面板上还有“直流输出”插孔，用于测量直流输出光强，绘出T-V曲线。
[光路调节]
调节激光管使激光束与晶体调节台上表面平行，同时使光束通过各光学元件中心。调节起偏器和检偏器正交，且分别平行于X，Y轴，放上晶体后各元件要细调。由于晶体的不均匀性，在检偏器后面的白屏上可看到一点弱光点，然后紧靠晶体前放一毛玻璃片，这样在白屏上可观察到单轴晶体的锥光干涉图。一个暗十字图形贯穿整个图样，四周为明暗相间的同心干涉圆环，十字中心同时也是圆环的中心。在观察过程中反复微调晶体使干涉图样中心与光点位置重合，同时尽可能使图样对称、完整，确保光束即与晶体光轴平行，又从晶体中心穿过的要求，再调节使干涉图样出现清晰的暗十字，且十字的一条线平行于X轴。
[实验内容]
1. 观察晶体会聚偏振光干涉图形和电光效应现象。
把输入光强调到最大，屏上可看到干涉图样。
⑴偏压为零时呈现单轴晶体的锥光干涉图，这一现象已在调节光路时看见过。
⑵加上偏压时呈现双轴晶体的锥光干涉图，它说明单轴晶体在电场作用下变成双轴晶体。
⑶两个偏振片正交和平行时干涉图形是互补的。
⑷改变偏压的极性时，干涉图形旋转90度
⑸只改变偏压的大小时，干涉图形不旋转，只是双曲线分开的距离发生变化。这一现象表明，外加电场只改变感应主轴方向的主折射率的大小，折射率椭球旋转的角度和电场大小无关。
，并2 。测定铌酸锂晶体的透过率曲线（即T-V曲线），求出半波电压，算出电光系数
22
和理论值比较。
在我们实验中，用两种方法测量铌酸锂晶体的半波电压，一种方法是极值法，另一种是调制法，先面分别介绍：
⑴极值法晶体上只加直流电压，不加交流信号，并把直流电压从小到大逐渐改变时，输出光强出现极小值和极大值，相邻极小值和极大值对应的直流电压之差就是半波电压。
⑵调制法晶体上直流电压和交流信号出现倍频失真，与出现相邻倍频失真对应的直流电压之差就是半波电压。
3. 改变直流偏压，选择不同的工作点，观察正弦波电压的调制特性。电源面板上的信号选择琴键开关可以提供三种不同的调制信号，按下“正弦”键，机内但一频率的正弦波振荡
器工作，此信号经放大后，加到晶体上，同时，通过面板上的“输出”孔，输出此信号，把它接到双线示波器的Y1上，作为参考信号，改变直流偏压，使调制器工作在不同的状态，把被调制信号以光电转换、放大后接到双线示波器的Y上，和Y1上的参考信号相比较，工作点选定在曲线的极小值（或极大值）时，输出信号“倍频”失真；工作点选定在曲线的极小值（或极大值）附近时信号失真，观察时调制信号幅度不能太大，否则调制信号本身失真，输出信号的失真无法判断由什么原因引起的，把观察到的波形描述下来，并和前面的理论分析作比较。
4. 用14波片改变工作点，观察输出特性。
在上述实验中，去掉晶体上所加的直流偏压，把14波片置入晶体和偏振片之间，绕光轴缓慢旋转时，可以看到输出波形随着发生变化。当波片的快慢轴平行于晶体的感应轴方向时，输出光线性调制；当波片的快慢轴分别平行于晶体的X，Y轴时，输出光失真，出现“倍频”失真，因此，把波片旋转一周时，出现四次线性调制和四次“倍频”失真。
5.光通讯的演示
按下电源面板上信号选择开关中的“音乐”键，此时正弦信号被切断，输出装在电源
里的“音乐”片信号。输出信号通过放大器上的扬声器播放，改变工作点，此时，所听到的音乐不同。
图4
图5
图6
实验过程：
参照实验指导书进行试验
一，观察晶体会聚偏振光干涉图形和电光效应现象。
1.把输入光强调到最大，屏上可看到干涉图样，电流最大，激光亮度最强，形成的干涉是四个方向的。
2.偏压为零时显示屏上呈现单轴晶体的锥光干涉图样
3.加上偏压时显示屏上呈现双轴晶体的锥光干涉图样
4.改变偏压的极性时，观察到干涉图形旋转90度
5.只改变偏压的大小时，干涉图形不旋转，只是双曲线之间的距离发生变化。 二，光通讯的演示
按下电源面板上信号选择开关中的“音乐”键，通过放大器上的扬声器播会播放出圣诞歌
实验七 棱镜耦合法测波导参数
[实验目的]
1. 学习一种波导耦合方式—棱镜耦合
2. 通过观察棱镜耦合的m 线，加深对波导模式耦合概念的理解
3. 通过测量不同m 线 角，进一步加深对波导模式概念的理解
4. 掌握有效折射率的测量与计算方法
5. 掌握利用棱镜耦合法测量波导参数的方法
6.
通过波导参数的计算，学会数值求解超越方程的方法
[实验仪器]
激光器，棱镜耦合测试系统，直角耦合棱镜，平板玻璃波导
[实验原理]
1.1三层平板波导中的导模
一个均匀的三层平板波导如下图所示，它是由低折射率衬底和包层及高折射率波膜构成的，若假设波膜，衬底和包层的折射率分别为1n ，2n 和0n ，则1n ＞2n ≥0n 。包层通常为空气，即0n =1
图1 光波导
当光线在波膜—包层的界面（上界面）及薄膜--衬底的界面(下界面）反复地发生
全反射时，光波就限制在上、下界面之间按照锯齿形的路线沿着与界面平行的方向（图中Z 轴方向）传播形成导模。下面，我们进一步分析锯齿形射线的传播，并说明，锯齿形射线与界面的夹角1θ只能取有限个离散值，相应的导模模式只能是有限个。
锯齿形光线实际上是在薄膜内互相叠加的两个均匀平面波，一个是斜向上传播的，
另一个是斜向下传播的，它们的波面的法线即如图所示的锯齿形光线。平面波的波数
10k n k =，其中02k πλ=为自由空间中的常数，λ为自由空间中的波长，波矢量沿Z 方向
的分量（写作β）为：
011sin k n βθ= （1）
而X 方向的分量则分为K k =±这里
011cos k k n θ= （2）
正负号分别相应于斜向上和斜向下传播的光波。
所以光波从波膜下界面出发向上行进到波膜上界面，在上界面遭全反射后返回到下界面，在下界面又遭全反射后与原先从下界面出发的光波叠加在一起。要发生相互加强，这两个光波的相位差应该等于2π的整数倍。这个维持导模的条件亦称为横向共振条件，也就是在横向形成驻波的条件，对于厚度为d 的薄膜，光波从下界面行进到上界面的相移是Kd 。在薄膜上界面的全反射相移是102?-，从上界面横过薄膜返回到下界面的相移是Kd ，在薄膜下界面的全发射相移是122?-，因此，光波能在薄膜中传播的条件，亦即平板波导中能形成导模的条件是：
12102222Kd m ??π--=
式中m 叫做模的阶数，取以零开始的有限个正整数，上式可改写为：
1210Kd m π??=++ （3） 称为平板波导的模方程，亦称平板波导的模式本征值方程或平板波导的色散方程。该方程的未知数是β或1θ，对于给定的m ，就有确定的β或θ，相应的β叫做m 阶导模的传播常数，θ叫做m 阶导模的模角。
l 利用全反射相移的公式，可知：
11211tan ?-=?
?
（TE 模）
21
112211tan n n ?-??? = ?
????
（TM 模）
1
1011tan ?-=?
?
（TE 模）
21
110011tan n n ?-??? = ?
???
?
（TM 模） 将12?，10?的表示代入式（3），就得到两种偏振态的平板波导模式的本征值方程。对TE 模有
1
1tan tan p q Kd m K K π--????=++
? ?????
(4)
式中 (
)
12
22
201K k n β
=- （5） (
)
12
22
202
p k n β=- (6) (
)
12
22
200q k n β=- (7)
对TM 模，有
221
11120tan tan n n p q Kd m n K n K π--????
???? ? ?=++ ? ?
? ?????????
（8） 在导波光学中，丁一波导的模折射率或有效折射率 110
sin eff N n k β
θ== （9）
那么
()
()
12
222
22
0101eff K k n k n N β
=-=- （10）
()
(
)
11222
22
0202
eff p k n k N n β=-=- （11） ()()
12
122
222
200
eff
q k n k N
n β=-=- （12）
1.2棱镜耦合法激发光波导中导模
直接入射到平板波导上的光不能在平板波导中形成导模，要想在平板波导中形成导模
通常采用以下三种方法：棱镜耦合法，光栅耦合法，和端面耦合法。棱镜耦合法是比较方便的方法，在导波激发的实验中我们采用这种方法。
棱镜耦合的结构如图所示，当入射的激光在棱镜的底面上全反射时，若入射光满足相位匹配条件，会产生光学隧道效应，光会通过空气隙进入薄膜。相位匹配的条件是指光在棱镜中沿Z 方向传播的波矢量与光在薄膜沿Z 方向传播的波矢分量相等。
即
033011sin sin k n k n θθβ== （13）
而传播常数β满足棱镜--波导系统的本征值方程，由此本征值方程解出β是一系列分立的值，所以满足相位匹配的3θ也是一系列分立的值。
当3θ满足香味匹配时，光束就会从入射棱镜被耦合进薄膜，然后从波导的另一头从与入射棱镜完全相同的出射棱镜中射出。（光在波导与出射棱镜中的行为与前面讲的耦合原理类似）。在例行情况下，从出射棱镜中射出的光线投影在屏上应是一个光斑，但实际上由于波导沿波的传播方向的不均匀行贿时光在各个模式间耦合，使波导出射时的光都存在，所以会形成如图所示的多条亮线，即m 线，其中有最亮光斑的那条线就是符合相位匹配条件的模所对应的m 线。
1.3 有效折射率的计算
由于0eff N
k β=，所以由相位匹配的关系式可以改写为
33sin eff N n θ= （14）
但上式中的3θ不是直接可测量量，所以可按几何关系和snell 定律把eff N 表为光在入射棱镜表面的入射角?和入射棱镜底角α的函数
1 光线从法线左侧入射
由几何关系得： 32
2
π
π
?θα'+
-=
-
3θα?'=+
所以 ()3sin sin sin cos cos sin θα?α?α?'''=+=+
21sin cos sin ?α?''=-
由snell 定律得：
3sin sin n ??'= 3
1
sin sin n ??'=
把它代入上式得：
2
3233
11sin sin 1sin cos sin n n θ?α?=-
2
2333
11sin sin cos sin n n n ?α?=
- 所以
22
3sin sin cos sin eff N n ?α?=- （15）
2 光线从法线右侧入射
网络通信实验报告
网络通信程序设计 实验报告 姓名： 学号： 专业：计算机科学与技术 授课教师：贺刚 完成日期： 2020.5.27
实验一：TCP套接字编程 内容： 1、利用阻塞模型的开发TCP通信客户端程序。 2、在程序中必须处理粘连包和残缺包问题。 3、自定义应用层协议。 4、采用多线程开发技术。 实验代码： 服务器端： #include "iostream.h" #include "initsock.h" #include "vector" using namespace std; CInitSock initSock; // 初始化Winsock库 DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParam); vector 近代物理实验报告 指导教师：得分： 实验时间：2009 年11 月23 日，第十三周，周一，第5-8 节 实验者：班级材料0705 学号200767025 姓名童凌炜 同组者：班级材料0705 学号200767007 姓名车宏龙 实验地点：综合楼503 实验条件：室内温度℃，相对湿度%，室内气压 实验题目：微波光学实验 实验仪器：（注明规格和型号） 微波分光仪，反射用金属板，玻璃板，单缝衍射板 实验目的： 1.了解微波分光仪的结构,学会调整并进行试验. 2.验证反射规律 3.利用迈克尔孙干涉仪方法测量微波的波长 4.测量并验证单缝衍射的规律 5.利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数 实验原理简述： 1.反射实验 电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射.本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。 2.迈克尔孙干涉实验 在平面波前进的方向上放置一块45°的半透半反射版,在此板的作 用下,将入射波分成两束,一束向A传播,另一束向B传播.由于A,B 两板的全反射作用,两束波将再次回到半透半反板并达到接收装置 处,于是接收装置收到两束频率和振动方向相同而相位不同的相干 波,若两束波相位差为2π的整数倍,则干涉加强;若相位差为π的奇 数倍,则干涉减弱。 3.单缝衍射实验 如图,在狭缝后面出现的颜射波强度并不均匀,中央最强,同时也最 宽,在中央的两侧颜射波强度迅速减小,直至出现颜射波强度的最小 值,即一级极小值,此时衍射角为φ=arcsin(λ/a).然后随着衍射角的增 大衍射波强度也逐渐增大,直至出现一级衍射极大值,此时衍射角为 Φ=arcsin(3/2*λ/a ),随着衍射角度的不断增大会出现第二级衍射极小值,第二级衍射极大值,以此类推。 4. 微波布拉格衍射实验 当X 射线投射到晶体时,将发生晶体表面平面点阵散射和晶体内部平面点阵的散射,散射线相互干涉产生衍射条纹,对于同一层散射线,当满足散射线与晶面见尖叫等于掠射角θ时,在这个方向上的散射线,其光程差为0,于是相干结果产生极大,对于不同层散射线,当他们的光程差等于波长的整数倍时,则在这个方向上的散射线相互加强形成极大,设相邻晶面间距为d,则由他们散射出来的X 射线之间的光程差为CD+BD=2dsin θ,当满足 2dsin θ=K λ,K=1,2,3…时,就产生干涉极大.这就是布拉格公式,其中θ称为掠射角,λ为X 射线波长.利用此公式,可在d 已测时,测定晶面间距;也可在d 已知时,测量波长λ,由公式还可知,只有在 <2d 时,才会产生极大衍射 实验步骤简述： 1. 反射实验 1.1 将微波分光仪发射臂调在主分度盘180°位置,接收臂调为0°位置. 1.2 开启三厘米固态信号发射器电源,这时微安表上将有指示,调节衰减器使微安表指示满刻度. 1.3 将金属板放在分度小平台上,小分度盘调至0°位置,此时金属板法线应与发射臂在同一直线上, 1.4 转动分度小平台,每转动一个角度后,再转动接收臂,使接收臂和发射臂处于金属板的同义词,并使接收指示最大,记下此时接收臂的角度. 1.5 由此,确定反射角,验证反射定律,实验中入射角在允许范围内任取8个数值,测量微波的反射角并记录. 2. 迈克尔孙干涉实验 2.1 将发射臂和接收臂分别置于90°位置,玻璃反射板置于分度小平台上并调在45°位置,将两块金属板分别作为可动反射镜和固定反射镜. 2.2两金属板法线分别在与发射臂接收臂一致,实验时,将可动金属板B 移动到导轨左端,从这里开始使金属板缓慢向右移动,依次记录微安表出现的的极大值时金属板在标尺上的位置. 2.3 若金属板移动距离为L,极大值出现的次数为n+1则,L )2 ( λn ,λ=2L/n 这便是微波的波长,再令金属板反向移动,重复上面操作,最后求出两次所得微波波长的平均值. 3. 单缝衍射实验 3.1 预先调整好单缝衍射板的宽度(70mm),该板固定在支座上,并一起放到分度小平台上,单缝衍射板要和发射喇叭保持垂直, 3.2 然后从衍射角0°开始,在单缝的两侧使衍射角每改变1°,读一次表头读数,并记录. 基 础 光 学 实 验 姓名：许达学号：2120903018 应物21班 一．实验仪器 基础光学轨道系统，基础光学组合狭缝及偏振片，红光激光器及光圈支架，光传感器与转动传感器，科学工作室500或750接口，DataStudio软件系统 二．实验目的 1.通过该实验让学生了解并会运用实验器材，同时学会用计算机分析和处理实验数据。 2.通过该实验让学生了解基本的光学现象，并掌握其物理机制。三．实验原理 单缝衍射：当光通过单缝发生衍射，光强极小（暗点）的衍射图案由下式给出asinθ=mλ(m=1,2,3……），其中a是狭缝宽度，θ为衍射角度，λ是光波波长。 双缝干涉：当光通过两个狭缝发生干涉，从中央最大值（亮点）到单侧某极大值的角度由下式给出dsinθ=mλ(m=1,2,3……),其中d是狭缝间距，θ为从中心到第m级最大的夹角，λ是光波波长，m为级数。 光的偏振：通过第一偏振器后偏振电场为E0，以一定的角度β穿过第二偏振器，则场强变化为E0cosβ,由于光强正比于场强的平方，则，第二偏振器透过的光强为I=I0cos2β. 四．实验内容及过程 单缝衍射 单缝衍射光强分布图 如果设单缝与接收屏的距离为s,中央极强到光强极小点的距离为c,且sinθ≈tanθ=c/s,那么可以推得a=smλ/c.又在此次实验中，s=750mm,λ=6.5E(-4)mm,那么推得a=0.4875m/c,又由图可知：当m=1时，c=(88-82)/2=3mm,推得a=0.1625mm; 当m=2时，c=(91-79)/2=6mm,推得a=0.1625mm; 当m=3时，c=(94-76)/2=9mm,推得a=0.1625mm; 当m=4时，c=(96-74)/2=11mm,推得a=0.1773mm; 得到a的平均值0.1662mm,误差E=3.9%。 双缝干涉 计算机网络与通讯实验报告记录 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 实验名称：RJ-45接口与网卡设置 一.题目 二.实验设备仪器（软件环境） ⒈RJ-45压线钳 ⒉双绞线剥线器 ⒊ RJ-45接头 ⒋双绞线 ⒌网线测试仪 ⒍网卡 三.试验目的 1．掌握使用双绞线作为传输介质的网络连接方法，学会制作RJ45接头。 2．学会测线器的使用方法。 3．学会网卡的安装与设置。 四.试验内容及步骤 1．网线制作 （1）按以下步骤制作网线（直通线）： ●抽出一小段线，然后先把外皮剥除一段； ●将双绞线反向缠绕开； ●根据标准排线（注意这里非常重要）； ●铰齐线头（注意线头长度）； ●插入插头； ●用打线钳夹紧； ●用同样方法制作另一端。 （2）网线的检查、测试 可以使用网线测试仪或万用表测试网线连接逻辑是否正确。网线制作好后，将其两端分别插入网卡和交换机的插口内，开机后对应的指示灯应闪亮。 2．网卡的安装与设置 （1）安装网卡驱动程序 一.将网卡插入计算机主板的插槽内，启动计算机； 二.单击【开始】|【设置】|【控制面板】命令，打开【控制面板】窗口，双击【添加硬件】 图标； 三.弹出【添加硬件向导】，在设备列表中选择所用的网卡设备，插入带有网卡驱动程序的 光盘（或磁盘），按向导提示逐步安装驱动程序； 四.若安装成功，向导会给出正确的提示。 （2）网络协议的添加（此步可略） 一般情况下，安装好网卡的驱动程序以后，最基本的TCP/IP网络协议会自动被添加到系统中。但在某些特殊情况下，需要我们手动添加/删除网络协议： ●单击【开始】|【设置】|【控制面板】命令，打开【控制面板】窗口，双击【网 络连接】图标； ●打开【网络连接】窗口，选中【本地连接】图标，点击右键，在弹出菜单中选 【属性】； ●进入【属性】对话框，选【常规】项，单击【安装】按钮； ●弹出【选择网络组件类型】对话框，在【单击要安装的网络组件类型】列表中 选【协议】，单击【安装】； ●弹出【选择网络协议】对话框，在【网络协议】列表中选择所要的协议，单击 【确定】按钮。 （3）网卡的设置 网卡安装成功后，必须对其进行配置，配置前，必须到网络中心申请到合法的IP地址，并得到网络中心提供的域名及其IP地址、网关的IP地址。 (1)打开【网络连接】中“本地连接”的【属性】窗口； (2)选中【Internet协议（TCP/IP）】，单击【属性】按钮； (3)打开【Internet协议（TCP/IP）属性】窗口，分别设置“IP地址”、“子网掩码”、“默认 网关”、“DNS服务器”等项。 3．网络连通的测试 常用ping命令来测试网络连接，格式： ping [-t] [-a] [-n count] [-l length] [-f] [-i ttl] [-v tos] [-r count] [-s count] [[-j computer-list] | [-k computer-list]] [-w timeout] destination-list 参数含义 -t 校验与指定计算机的连接，直到用户中断。 -a 将地址解析为计算机名。 -n count 发送由count指定数量的ECHO 报文，默认值为 4。 -l length 发送包含由length 指定数据长度的ECHO报文。 默认值为64字节，最大值为8192 字节。 -f 在包中发送“不分段”标志，该包将不被路由上的 网关分段。 -I ttl 将“生存时间”字段设置为ttl指定的数值。 -v tos 将“服务类型”字段设置为tos指定的数值。 -r count 在“记录路由”字段中记录发出报文和返回报文的 路由。指定的Count值最小可以是1，最大可以是 9 。 -s count 指定由count指定的转发次数的时间邮票。 -j computer-list 经过由computer-list指定的计算机列表的路由报 文。中间网关可能分隔连续的计算机（松散的源路 由）。允许的最大IP地址数目是9。 -k computer-list 经过由computer-list指定的计算机列表的路由报 重庆交通大学 学生实验报告 实验课程名称《计算机网络技术》课程实验 开课实验室软件与通信实验中心 学院国际学院年级2012 专业班（1）班 学生姓名吴双彪学号6312260030115 开课时间2014 至2015 学年第二学期 实验2简单的局域网配置与资源共享 实验目的： 1、掌握将两台PC联网的技能与方法 2、掌握将几台PC连接成LAN的技能与方法 3、掌握局域网内资源共享的技能与方法 实验内容和要求： 1、选用百兆交换机连接PC若干台； 2、在上述两种情况下分别为PC配置TCP/IP协议，使他们实现互联和资源共享实验环境：（画出实验网络拓图） 实验步骤： 1、选择两台计算机； 选PC0与PC1. 2、设置两台计算机IP地址为C类内部地址； 两台PC机的IP分别设置为：、202.202.242.47、202.202.243.48； 两台PC机的掩码分别设置为：、255.255.255.0、255.255.255.0； 3、用一台计算机Ping另一台计算机，是否能Ping通？ 4、我的电脑→工具→文件夹选项→查看→去掉“使用简单文件共享（推荐）”前 的勾；设置共享文件夹。 5、控制面板→管理工具→本地安全策略→本地策略→安全选项里，把“网络访 问：本地帐户的共享和安全模式”设为“仅来宾-本地用户以来宾的身份验证” （可选，此项设置可去除访问时要求输入密码的对话框，也可视情况设为“经典-本地用户以自己的身份验证”）； 6、通过网络邻居或在运行窗口输入“\\对方IP地址”实现资源共享。 1)指定IP地址，连通网络 A．设置IP地址 在保留专用IP地址范围中（192.168.X.X），任选IP地址指定给主机。 注意：同一实验分组的主机IP地址的网络ID应相同 ．．。 ．．，主机ID应不同 ．．，子网掩码需相同B．测试网络连通性 (1)用PING 命令PING 127.0.0.0 –t，检测本机网卡连通性。 解决方法：检查网线是否连接好，或者网卡是否完好 (2)分别“ping”同一实验组的计算机名；“ping”同一实验组的计算机IP地址，并记录结 果。答：能。结果同步骤3 (3)接在同一交换机上的不同实验分组的计算机，从“网上邻居”中能看到吗？能ping通 吗？记录结果。 2) 自动获取IP地址，连通网络 Windows主机能从微软专用B类保留地址（网络ID为169.254）中自动获取IP地址。 A.设置IP地址 把指定IP地址改为“自动获取IP地址”。 B.在DOS命令提示符下键入“ipconfig”，查看本机自动获取的IP地址，并记录结果。 C.测试网络的连通性 1.在“网上邻居”中察看能找到哪些主机，并记录结果。 2.在命令提示符下试试能“ping”通哪些主机，并记录结果。 答：能ping通的主机有KOREYOSHI ,WSB ,ST ,LBO ,CL 。思考并回答 测试两台PC机连通性时有哪些方法？ 实验小结：（要求写出实验中的体会） 光学基础学习报告 一、教学内容： 光电镜头是用来作为光电接收器（CCD,CMOS ）的光学传感器元件。 光学特性参数： 1、 焦距EFL （学名f ’） 是指主面到相应焦点的距离（如图1.1） 图1.1 每个镜片都有前后两个主面－前主面和后主面（放大率为1的共轭面）。相应的也有两个焦点－前焦和后焦。 凸透镜：双凸；平凸；正弯月（如图1.1） 图1.2 凹透镜：双凹；平凹；负弯月 图 1.3 折射率实际反映的是光在物质中传播速度与真空中速度的比值关系。 薄透镜：)]1()1[()1('12 1R R n f -?-== Φ Φ—透镜光焦距； f ’—焦距； n —折射率； R 1,R 2－两球面曲率半径 厚透镜：2 1221)1()]1()1[()1('1R nR d n R R n f -+ -?-==Φ d －中心厚度 干涉仪与光距座可以量测f ’,R1,R2,d →利用上述的公式可以计算出n 值，从而来确定所用材料。 A 、 EFL 增加，TOTR （光学总长）增加；要降低TOTR 就必须降低EFL ，但EFL 降低， 像高就要降低 B 、 EFL 与某些象差相关 C 、 EFL 上升将使F/NO 增大 D 、 EFL ，FOV （视场角）和IMA （像高）三者间有关系 tanFOV ?=EFL IMA －铁三角关系 EFL 的增大（减小）会使像高变大（小），为了保持像高，就必须要增大（减小）FOV ，然而FOV 的增大会使得REL （相对照度）的数值增大。 2、 BFL 后焦距（学名后截距） 图2.1 3、 F 数（F/NO ） D f NO F '/= f ’－FEL D 入－入瞳直径 入瞳为光阑经其前方光学镜片所成的像，反映进入光学系统的光线 A 、 与MTF 相关，F/NO ↑，则MTF ↑；反之下降 B 、 与景深相关，F/NO ↑，则景深↑，反之下降 C 、 与象差相关，F/NO ↑，则象差↓，反之增加 D 、 与光通量相关，F/NO ↑，则光通量↓，反之增加 对于光电镜头，F/NO 最大在2.8～3.5之间（经验值）允许有±5%的误差，在物方有照 计算机与通信网络实验报告 ０41２20111 戴妍 实验一隐终端与暴露终端问题分析 一、实验设定： 基本参数配置:仿真时长1０0ｓ；随机数种子1；仿真区域2000ｘ2000；节点数4。 节点位置配置:本实验用［１］、［2］、［3] 、［４］共两对节点验证隐终端问题。节点[1]、［2］距离为200ｍ,节点[3］、[4］距离为200m,节点［2]、[3］距离为37０m。 业务流配置:业务类型为恒定比特流CＢR。[1]给［2］发,发包间隔为0、01s,发包大小为51２byｔeｓ；［3］给[4］发，发包间隔为0、01s，发包大小为51２byｔeｓ。 二、实验结果： Node: 1, Ｌayeｒ：AppCbｒＣlient，（０）Server adｄｒess：2 Noｄｅ：１，Layｅr: AｐpCbｒCｌｉeｎt,（0）Fiｒsｔpａｃｋet sent a ｔ［s］:0、0000000０0 Node: 1,Layer：AｐpＣbｒClient，(0）Lasｔpacket sｅnt at [s]:9９、9９0０0００00 Nｏde：1,Ｌaｙeｒ：AppＣｂrＣｌieｎt，(０) Ｓessｉon sｔａtus：Not cｌosｅd Node：1, Layer: AppＣｂｒCｌient，(０）Totａｌnuｍｂer ｏf ｂyteｓs ｅnt: 5１2０000 Node: 1，Layｅｒ：AppCbrＣlieｎt，（0) Total number of packｅts se ｎt: 10０00 Nodｅ：1, Ｌayｅr: ＡpｐCbｒClｉenｔ,(0) Thrｏughpｕt (bits per seｃonｄ)：40９6０0 Noｄe：2, Ｌａyer:AppCbrＳerｖeｒ, (０）Ｃlienｔａｄdrｅｓs: 1 Node: 2, Layｅｒ：AppCbｒServer，(0) Fiｒsｔpａcket rｅcｅiｖed at ［ｓ］：０、０074３８001 Nｏde：2, Layer：ＡｐｐCｂrServer，(0）Lａst ｐａckeｔrｅceiｖeｄa ｔ[ｓ]：９９、99９922073 实验原理：（略） 实验仪器： 光具座、氦氖激光器、白色像屏、作为物的一维、二维光栅、白色像屏、傅立叶透镜、小透镜 实验内容与数据分析 1．测小透镜的焦距f 1 （付里叶透镜f 2=45.0CM ） 光路：激光器→望远镜（倒置）（出射应是平行光）→小透镜→屏 操作及测量方法：打开氦氖激光器，在光具座上依次放上扩束镜，小透镜和光屏，调节各光学元件的相对位置是激光沿其主轴方向射入，将小透镜固定，调节光屏的前后位置，观察光斑的会聚情况，当屏上亮斑达到最小时，即屏处于小透镜的焦点位置，测量出此时屏与小透镜的距离，即为小透镜的焦距。 112.1913.2011.67 12.3533 f cm ++= = 0.7780cm σ= = 1.320.5929 p A p t t cm μ=== 0.68P = 0.0210.00673 B p B p t k cm C μ?==?= 0.68P = 0.59cm μ== 0.68P = 1(12.350.59)f cm =± 0.68P = 2．利用弗朗和费衍射测光栅的的光栅常数 光路：激光器→光栅→屏（此光路满足远场近似） 在屏上会观察到间距相等的k 级衍射图样，用锥子扎孔或用笔描点，测出衍射图样的间距，再根据sin d k θλ=测出光栅常数d （1）利用夫琅和费衍射测一维光栅常数； 衍射图样见原始数据； 数据列表： sin || i k Lk d x λλ θ= ≈ 取第一组数据进行分析： 2105 13 43.0910******* 4.00106.810d m ----????==?? 210 523 43.0910******* 3.871014.110d m ----????==?? 2105 33 43.0910******* 3.95106.910d m ----????==?? 210 543 43.0910******* 4.191013.010 d m ----????==?? 554.00 3.87 3.95 4.19 10 4.0025104 d m m --+++= ?=? 61.3610d m σ-=? 忽略b 类不确定度： 立式光学仪实验报告 篇一：光学实验报告 建筑物理 ——光学实验报告实验一：材料的光反射比、透射比测量实验二：采光系数测量 实验三：室内照明实测实验小组成员：指导老师：日期：XX年12月3日星期二实验一、材料的光反射比和光透射比测量 一、实验目的与要求室内表面的反射性能和采光口中窗玻璃的透光性能都会直接或间接的影响室内光环境的好坏，因此，在试验现场采光实测时，有必要对室内各表面材料的光反射比，采光口中透光 材料的过透射比进行实测。通过实验，了解材料的光学性质，对光反射比、透射比有一巨象的数值概念，掌握测量方法和注意事项。 二、实验原理和试验方法 （一）、光反射比的实验原理、测量内容和测量方法光反射比测量方法分为直接测量方法和间接测量法，直接测量法是指用样板比较和光反 射比仪直接得出光反射比；间接法是通过被测表面的照度和亮度得出漫反射面的光反射比。 下面是间接测量法。 1. 实验原理 （1）用照度计测量：根据光反射比的定义：光反射比p是投射到某一材料表面反射出来的光通量与被该光源的光通量的比值，即： p=φp/φ 因为测量时将使用同一照度计，其受光面积相等，且，所以对于定向反射的表面，我们 可以用上述代入式，整理后得：p=ep/e 对于均匀扩散材料也可以近似的用上述式。可知只要测出材料表面入射光照度e和材料反射光照度ep，即可计算出其反射比。（2） 用照度计和亮度计测量 用照度计和亮度计分别测量被测表面的照度e和亮度l 后按下式计算 p=πl/e 式中：l---被测表面的亮度，cd/m2； e—被测表面的照度，lx 。 2.测量内容要求测量室内桌面、墙面、墙裙、黑板、地面的光反射比。每种材料面随机取3个点测量3次，然后取其平均值。 3.测量方法 ①将照度计电源（power）开关拨至“on”，检查电池，如果仪器显示窗出现“batt”字 样，则需要换电池； 常用光电仪器原理及使用 实验报告 班级：11级光信息1班 姓名：姜萌萌 学号：110104060016 指导老师：李炳新 数字存储示波器 一、实验目的 1、熟悉数字存储示波器的使用方法； 2、测量数字存储示波器产生方波的上升时间； 二、实验仪器 数字存储示波器 三、实验步骤 1、产生方波波形 ⑴、打开示波器电源阅读探头警告，然后按下OK。按下“DEFAULT SETUP”按钮，默认的电压探头衰减选项是10X。 ⑵、在P2200探头上将开关设定到10X并将探头连接到示波器的通道1上，然后向右转动将探头锁定到位，将探头端部和基线导线连接到“PROBE COMP”终端上。 ⑶、按下“AUTOSET”按钮，在数秒钟内，看到频率为1KHz 电压为5V峰峰值得方波。按两次CH1BNC按钮删除通道1， 按下CH2BNC按钮显示通道2，重复第二步和第三步。 2、自动测量 ⑴、按下“MUASURE”按钮，查看测量菜单。 ⑵、按下顶部的选项按钮，显示“测量1菜单”。 ⑶、按下“类型”“频率”“值”读书将显示测量结果级更新信息。 ⑷、按下“后退”选项按钮。 ⑸、按下顶部第二个选项按钮；显示“测量2菜单”。 ⑹、按下“类型”“周期”“值”读数将显示测量结果与更新信息。 ⑺、按下“后退”选项按钮。 ⑻、按下中间选项按钮；显示“测量3菜单”。 ⑼、按下“类型”“峰-峰值”“值”读数将显示测量结果与更新信息。 ⑽、按下“后退”选项按钮。 ⑾、按下底部倒数第二个按钮；显示“测量4菜单”。⑿、按下“类型”“上升时间”“值”读数将显示测量结果与更新信息。 LCR测试仪 一、实验目的 1、熟悉LCR测试仪的使用方法； 2、了解LCR测试仪的工作原理； 3、精确测量一些电阻，电感，电容的值； 二、实验仪器 LCR测试仪，电阻，电容，电感等元件 三、LCR测试原理 根据待测元器件实际使用的条件和组合上的差别，LCR 测量仪有两种检测模式，串联模式和并联模式。串联模式以检测元器件Z为基础，并联模式以检测元器件的导纳Y为基础，当用户将测出流过待测元件的电流I，数字电压表将测出待测元件两端的电压V，数字鉴相器将测出电压V和电流I 之间的相位角 。检测结果被储存在仪器内部微型计算机的 通信网络基础实验 报告 学号：。。。 姓名：。。。 专业：通信工程 指导老师：孙恩昌 完成时间：2015-12-27 目录 一．实验目的 (3) 二．实验内容 (3) 三．实验原理 (3) 四．实现停等式ARQ实验过程及结果： (5) 五．实现返回n-ARQ实验过程及结果： (7) 六．实现选择重发式ARQ过程及结果： (8) 七．心得体会 (10) 一．实验目的 1．理解数据链路层ARQ协议的基本原理 2.用算法实现四种不同形式的ARQ重传协议：停等式ARQ、返回n-ARQ、选择重发式ARQ和ARPANET ARQ。 3.提高分析和解决问题的能力和提高程序语言的实现能力 二．实验内容： 1.根据停等式ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真； 2.根据返回N-ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真； 3.根据选择重传ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真； 4.根据并行等待ARQ协议基本理论,编写协议算法，进行仿真 三．实验原理 1.停等式ARQ：在开始下一帧传送出去之前，必须确保当前帧已被正确接受。假定A到B的传输链路是正向链路，则B到A的链路称为反向链路。在该链路上A要发送数据帧给B，具体的传送过程如下： 发送端发出一个包后，等待ACK，收到ACK，再发下一个包，没有收 到ACK、超时，重发 重发时，如果ACK 不编号，因重复帧而回复的ACK，可能被错认为对其它帧的确认。 2. 返回n-ARQ：发送方和接收方状态示意图 返回n-ARQ方案的特点如下： （1）发送方连续发送信息帧，而不必等待确认帧的返回； （2）在重发表中保存所发送的每个帧的备份； （3）重发表按先进先出（FIFO）队列规则操作； （4）接收方对每一个正确收到的信息帧返回一个确认帧，每一个确认帧包含一个惟一的序号，随相应的确认帧返回； （5）接收方保存一个接收次序表，包含最后正确收到的信息帧的序号。当发送方收到相应信息帧的确认后，从重发表中删除该信息帧的备份； 光学设计性实验报告（一步彩虹全息） 姓名： 学号： 学院：物理学院 一步彩虹全息 摘要彩虹全息是用激光记录全息图, 是用白光再现单色或彩色像的一种全息技术。彩虹全息术的关键之处是在成像光路( 即记录光路) 中加入一狭缝, 这样在干板上也会留下狭缝的像。本文研究了一步彩虹全息图的记录和再现景象的基本原理、一步彩虹全息图与普通全息图的区别和联系、一步彩虹全息的实验光路图，探讨了拍摄一步彩虹全息图的技术要求和注意事项，指出了一步彩虹全息图的制作要点, 得出了影响拍摄效果的佳狭缝宽度、最佳狭缝位置及曝光时间对彩虹全息图再现像的影响。 关键词：一步彩虹全息；狭缝；再现 1 光学实验必须要严密，尽可能地减少实验所产生的误差； 2 实验仪器 防震全息台激光器分束镜成像透镜狭缝干板架光学元件架若干干板备件盒洗像设备一套线绳辅助棒扩束镜2个反射镜2个 3 实验原理 3.1 像面全息图 像面全息图的拍摄是用成像系统使物体成像在全息底板上，在引入一束与之相干的参考光束，即成像面全息图，它可用白光再现。再现象点的位置随波长而变化，其变化量取决于物体到全息平面的距离。 像面全息图的像（或物）位于全息图平面上，再现像也位于全息图上，只是看起来颜色有变化。因此在白光照射下，会因观察角度不同呈现的颜色亦不同。 3.2 彩虹全息的本质 彩虹全息的本质是要在观察者与物体的再现象之间形成一狭缝像，使观察者通过狭缝像来看物体的像，以实现白光再现单色像。若观察者的眼睛在狭缝像附近沿垂直于狭缝的方向移动,将看到颜色按波长顺序变化的再现像。若观察者的眼睛位于狭缝像后方适当位置, 由于狭缝对视场的限制, 通过某一波长所对应的狭缝只能看到再现像的某一条带, 其色彩与该波长对应, 并且狭缝像在空间是连 实验报告 陈杨 PB05210097 物理二班 实验题目: 傅里叶光学实验 实验目的: 加深对傅里叶光学中的一些基本概念与理论的理解,验证阿贝成像理论,理解透镜成像过程,掌握光学信息处理的实质,进一步了解透镜孔径对分辨率的影响。 实验原理: 1、傅里叶光学变换 二维傅里叶变换为:??+-=?=dxdy vy ux i y x f v u F )](2exp[),()}y ,x (f {),(π ( 1 ) 1()[(,)]x y g x F a f f -=, ''x y x f f y f f λλ??=????????=???? 复杂的二维傅里叶变换可以用透镜来实现,叫光学傅里叶变换。 2、阿贝成像原理 由于物面与透镜的前焦平面不重合,根据傅立叶光 学的理论可以知换(频谱),不过只有一个位相因子 的差别,对于一般情况的滤波处理可以不考虑。这个光路的优道在透镜的后焦平面上得到的不就是物函数的严格的傅立叶变点就是光路简单,就是显微镜物镜成像的情况—可以得到很大的象以便于观察,这正就是阿贝当时要改进显微镜的分辨本领时所用的光路。 3、空间滤波 根据以上讨论:透镜的成像过程可瞧作就是两次傅里叶变换,即从空间函数(,)g x y 变为频谱函数(,)x y a f f ,再变回到空间函数(,)g x y ,如果在频谱面上放一不同结构的光阑,以提取某些频段的信息,则必然使像上发生相应的变化,这样的图像处理称空间滤波。 实验内容: 1、测小透镜的焦距f1 (付里叶透镜f2=45、0CM)、 光路:直角三棱镜→望远镜(倒置)(出射应就是平行光)→小透镜→屏。(思考:如何测焦距？) 夫琅与费衍射: 光路:直角三棱镜→光栅→墙上布屏(此光路满足远场近似) (1)利用夫琅与费衍射测一维光栅常数; 光栅方程:dsin θ=k λ 其中,k=0,±1, ±2, ±3,… 请自己选择待测量的量与求光栅常数的方法。(卷尺可向老师索要) 记录一维光栅的衍射图样、可瞧到哪些级？记录 0级、±1级、±2级光斑的位置; (2)记录二维光栅的衍射图样、 3、观察并记录下述傅立叶频谱面上不同滤波条件的图样或特征; 光路:直角三棱镜→光栅→小透镜→滤波模板(位于空间频谱面上)→墙上屏 思考:空间频谱面在距小透镜多远处？图样应就是何样？ (1)一维光栅:(滤波模板自制,一定要注意戴眼镜保护;可用一张纸,一根 光学全息照相实验报告 实验II 光学全息照相 光学全息照相是利用光波的干涉现象，以干涉条纹的形式，把被摄物表面光波的振幅和位相信息记录下来，它是记录光波全部信息的一种有效手段。这种物理思想早在1948年伽柏（D.Gabor）即就已提出来了，但直到1960年，随着激光器的出现，获得了单色性和相干性极好的光源时,才使光学全息照相技术的研究和应用得到迅速地发展。光学全息照相在精密计量、无损检测、遥感测控、信息存储和处理、生物医学等方面的应用日益广泛，另外还相应出现了微波全息，X光全息和超声全息等新技术，全息技术已发展成为科学技术上的一个新领域。 本实验通过对三维物体进行全息照相并再现其立体图像，了解全息照相的基本原理及特点，学习拍摄方法和操作技术，为进一步学习和开拓应用这一技术奠定基础。 实验目的 了解光学全息照相的基本原理和主要特点； 学习静态光学全息照相的实验技术； 观察和分析全息全图的成像特性。 仪器用具 全息台、He —Ne 激光器及电源、分束镜、全反射镜、扩束透镜、曝光定时器、全息感光底版等。 基本原理 全息照片的拍摄 全息照相是利用光的干涉原理将光波的振幅和相位信息同时记录在感光板上的过程.相干光波可以是平面波也可以是球面波，现以平面波为例说明全息照片拍摄的原理。如图1所示，一列波函数为t i ae y πυ21=、振幅为a 、频率为υ、波长为λ 的平面单色光波作为参考光垂直入射到感光板上。另一列同频率、波函数为t i r T t i Be be y πυλπ222==??? ??-的相 干平面单色光波从物体出发，称为物光，以入射角θ同时入射到感光板上，物光与参考光产生干涉，在感光板上形成的光强分布为 ax ab b a I cos 222++= (1) 建筑物理 ——光学实验报告 实验一：材料的光反射比、透射比测量实验二：采光系数测量 实验三：室内照明实测 实验小组成员： 指导老师： 日星期二3月12年2013日期： 实验一、材料的光反射比和光透射比测量 一、实验目的与要求 室内表面的反射性能和采光口中窗玻璃的透光性能都会直接或间接的影响室内光环境的好坏，因此，在试验现场采光实测时，有必要对室内各表面材料的光反射比，采光口中透光材料的过透射比进行实测。 通过实验，了解材料的光学性质，对光反射比、透射比有一巨象的数值概念，掌握测量方法和注意事项。 二、实验原理和试验方法 （一）、光反射比的实验原理、测量内容和测量方法 光反射比测量方法分为直接测量方法和间接测量法，直接测量法是指用样板比较和光反射比仪直接得出光反射比；间接法是通过被测表面的照度和亮度得出漫反射面的光反射比。下面是间接测量法。 1.实验原理 （1）用照度计测量： P是投射到某一材料表面反射出来的光通量与被该光源的光通量的比值，根据光反射比的定义：光反射比即： φφP=P/因为测量时将使用同一照度计，其受光面积相等， 且，所以对于定向反射的表面，我们可以用上述代入式，整理后得： P=EE P/对于均匀扩散材料也可以近似的用上述式。 可知只要测出材料表面入射光照度E和材料反射光照度Ep，即可计算出其反射比。 （2）用照度计和亮度计测量 用照度计和亮度计分别测量被测表面的照度E和亮度L后按下式计算 πL/EP= 2；被测表面的亮度，cd/m式中：L---E—被测表面的照度，lx 。 2.测量内容 要求测量室内桌面、墙面、墙裙、黑板、地面的光反射比。每种材料面随机取3个点测量3次，然后取其平均值。 3.测量方法 ①将照度计电源（POWER）开关拨至“ON”，检查电池，如果仪器显示窗出现“BATT”字样，则需要换电池； ②将光接收器盖取下，将其光敏表面放在待测处，再将量程（RANGE）开关拨至适当位置，例如，拨在×1挡，测量的仪器显示值乘以量程因子即为测量结果。另有一种自动量程照度计，数字显示中的小数点随照度的大小不同而自动移位，只需将所显示的数字乘以量程因子即为测量结果（单位：lx）。有的照度计为自动量程，直接读取照度计数字即为测量结果。 ③在稳定光源下，将光接收器背面紧贴被测表面，测其入射照度E；然后将光接收器感光面对准被测表面的同一位置，逐渐平移光接收器平行离开测点，照度值逐渐增大并趋于稳定（约300mm左右），读；ρ，即可计算出光反射比Ep取反射照度值 ④测量时尽量缩短入射照度和反光照度间的时间间隔，并尽可能的保持周围光环境的一致性。 《网络技术基础》实验报告 姓名：肖婷婷 学号：1230060197 实验1 计算机局域网的硬件连接 本组成员姓名以及学号：日期： 肖婷婷1230060197 蔡凯旋1230060175 估计时间：135分钟 1—1实验目的 1、学习双绞线的使用方法 2、掌握使用双绞线作为传输介质，以集线器为中心设备组件小型局域网的硬件连接方法 3、掌握配置局域网中IP地址的方法 1—2实验设备 1、非屏蔽5类双绞线、水晶头若干、专用压线钳 2、集线器（HUB）1台。 3、测线器 4、微机：3台，能运行windows 2000及以上版本 1--3实验内容 1、了解实验室工作台的布局 2、利用双绞线以及水晶头，按照双绞线的排列顺序做直通线和交叉线 3、掌握测量直通线和交叉线的方法 4、利用作好的双绞线以及集线器通过硬件在本工作台组建局域网 1—4实验原理 1、局域网组件过程中的硬件安装以及连接是相对简单但非常重要的环节，其中涉及到网卡的安装，网线的制作、网络的连接、网络操作系统的安装、站点属性的配置等工作。我们主要对双绞线制作及连接进行操作。 双绞线的传输距离比较短，一般为100米。由于我们实验中采用集线器作为互连设备来组件小型的局域网，即同一工作台上的3台计算机互连，因此选择选用双绞线作为传输介质。 5 类线由4对双绞线组成，分别标识为白橙/橙、白绿/绿、白蓝/蓝、白棕/棕，每种颜色的花色线和纯色线为一对。根据数字信号的编码和导线衰减特性的不同，双绞线的传输速率有所变化，最高可达1000Mbit/s。 2、根据连接方式的不同，双绞线分为直通线和交叉线。如下图所示。用户设备和网络设备之间（如用户计算机的网卡和集线器之间）使用直通双绞线；用户设备和用户设备之间或网络设备和网络设备之间（如集线器的级联，或两台计算机通过双绞线直接连接），需要使用交叉双绞线连接。 1—5实验步骤 1、按照EIA/TIA-568标准排列双绞线电缆线对，每组做3条直通双绞线，3条交叉双绞线。 注意事项：使用压线钳时，要用力，使得水晶头中的金属针能与双绞线电缆中的导线完全接触。 2、使用测线器测量所做电缆是否连通，以及使用测线器区分直通双绞线和交叉双绞线。 直通双绞线测量时的现象： 对应的线亮（11 22 33 44 55 66 77 88 ） 交叉双绞线的测量现象： 对应的线亮（13 26 31 45 54 62 77 88 ） 3、 （1）利用交叉双绞线连接相同两台计算机的网卡，使两台计算机互通信息； （2）利用集线器将3台计算机互连，构成以太网，用直通双绞线，一端连接网卡，一段连接集线器。 光学综合实验报告 班级： 姓名： 学号： 日期： 序号实验项目课时实验仪器（台套数）房间指导教师 1 焦距测量 （分别在焦距仪和光学平台上测 量）4 焦距仪（3-4）、 光学平台及配件（1-2） 西北付辉、樊宏 2 典型成像系统的组建和分析 （在光学平台上搭建显微镜、望远 镜、投影仪） 4 光学平台及配件（1-2）东南付辉、樊宏 3 典型成像系统的使用 （使用商用典型成像系统）4 显微镜（3）、望远镜（3）、 水准仪（2） 东南付辉、樊宏 4 分光计的使用 （含调整、测量角度和声速）4 分光计（3-4）、超声光栅 （2） 东南付辉、樊宏 5 棱镜耦合法测波导参数 4 棱镜波导实验仪（2）西南郎贤礼、李建全 6 半导体激光器的光学特性测试 4 半导体激光器实验仪（2）西南郎贤礼、李建全 7 电光调制 4 电光调制仪（2）西南郎贤礼、李建全 8 法拉第效应测试 4 法拉第效应测试仪（2）东北郎贤礼、李建全 9 声光调制 4 声光调制仪（2）西南郎贤礼、李建全 目录 1、焦距测量--------------------------------------4 2、典型成像系统的组建和分析----------------------7 3、典型成像系统的使用----------------------------10 4、分光计的使用----------------------------------10 5、棱镜耦合法测波导参数--------------------------14 6、半导体激光器的光学特性测试--------------------22 7、电光调制--------------------------------------29 8、法拉第效应测试--------------------------------38 9、声光调制--------------------------------------46 10、干涉、衍射和频谱分析--------------------------47 11、迈克尔逊干涉仪--------------------------------58 12、氦氖激光器综合实验----------------------------63 《计算机网络基础》 课内实验 学部：经济与管理学院 专业：市场营销（网络营销） 班级： 学号: 姓名: 指导教师: 唐芳萍 2016年6月21日 实验一用双绞线制作网线（3课时）一、实验目的： 1．了解RJ－45接口标准； 2．理解直通线、交叉线使用场合； 3．掌握双绞线的的两种制作规范、制作步骤； 4．掌握剥线钳、压线钳的使用； 5．掌握双绞线网线连通性的测试方法。 二、实验设备 名称规格数量说明 双绞线>2m 1段/组 水晶头RJ－45 3个/组 压线钳RJ－45 1套/组 三、实验内容和要求 各小组制作直通线、交叉线各一条，长度均为1.5M 。 四、实验结果 1 、根据实际制作结果填写交叉线两端的连线情况。连线是否正确？如不正确，为什么为错？ 2 、根据实际制作结果填写直通线两端的连线情况。连线是否正确？如不正确，为什么为错？ 3 、描述直通线和交叉线在测试仪上两端指示灯怎样闪亮网线才算制作合格。 直通线：两端测试灯都是1-8顺序显示 交叉线：交叉线1-3，2-6是拧着的，其他顺序，也就是一端显示1另一端显示3，一端显示2另一端显示6。 4 、双绞线中的一对线缆为何要绞在一起，其作用是什么？ 双绞线中的线缆为何要成对地绞一起，其作用是：一对线中只有一个根是起信号传输的，另一条是起屏蔽作用的。使信号在远离传输使避免发生错误。 实验二交换机的自动学习功能（3课时）一、实验目的： 1．比较集线器和交换机的本质区别； 2．深入理解交换机的工作原理； 3. 掌握安装和配置网络模拟器软件PacketTracer 的方法。 二、实验条件 1．运行Windows 2008 Server/XP/7/8操作系统的PC； 2．PC上已安装PacketTracer 软件。 二、实验内容 拓扑图如下： ABCD4台主机都是同一个子网的，可以用私有地址分配给每台主机 1.主机配置IP地址后，查看SW的mac-address-table微波光学实验 实验报告
基础光学实验实验报告
计算机网络与通讯实验报告记录
计算机网络技术实验报告
光学基础学习报告
计算机与通信网络实验报告
傅里叶光学实验报告
立式光学仪实验报告doc
光学仪器实验报告
通信网络基础实验报告
光学实验报告 (一步彩虹全息)
傅立叶光学实验报告
光学全息照相实验报告
光学实验报告
网络技术基础实验报告
光学综合实验报告要点
计算机网络基础课内实验报告