光电实验报告
光电电光转换实验报告

一、实验目的1. 了解光电电光转换的基本原理和过程。
2. 掌握光电转换器的工作原理和特性。
3. 熟悉光电电光转换实验的实验步骤和注意事项。
4. 通过实验验证光电电光转换的效果。
二、实验原理光电电光转换是指将光信号转换为电信号,再将电信号转换为光信号的过程。
光电转换器是实现光电电光转换的关键器件。
光电转换器利用光电效应,将光信号转换为电信号,再将电信号通过调制器转换为光信号。
三、实验仪器与材料1. 光源:激光器、LED灯2. 光电转换器:光电二极管、光电三极管3. 调制器:调制器、解调器4. 信号发生器:函数信号发生器5. 信号分析仪:示波器6. 连接电缆、测试线等四、实验步骤1. 光电转换实验(1)将激光器或LED灯发出的光照射到光电二极管或光电三极管上。
(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使其与光电转换器的响应频率和幅度相匹配。
(3)观察示波器上的输出波形,记录光电转换器在不同光强下的输出波形。
2. 电光转换实验(1)将光电转换器输出的电信号输入调制器。
(2)调整调制器的调制频率和幅度,使其与光源的频率和幅度相匹配。
(3)观察示波器上的输出波形,记录调制器在不同电信号下的输出波形。
3. 整体光电电光转换实验(1)将激光器或LED灯发出的光照射到光电转换器上。
(2)将光电转换器输出的电信号输入调制器。
(3)观察示波器上的输出波形,记录整体光电电光转换实验的输出波形。
五、实验结果与分析1. 光电转换实验结果实验结果显示,光电转换器的输出波形与输入光信号具有相似性。
随着光强的增加,光电转换器的输出幅度也随之增大。
2. 电光转换实验结果实验结果显示,调制器输出的光信号波形与输入电信号具有相似性。
随着电信号幅度的增加,调制器输出的光信号幅度也随之增大。
3. 整体光电电光转换实验结果实验结果显示,整体光电电光转换实验的输出光信号波形与输入光信号具有相似性。
这验证了光电电光转换实验的成功。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们了解了光电电光转换的基本原理和过程。
科学实验报告光电效应

科学实验报告光电效应科学实验报告:光电效应摘要:光电效应是描述光和物质相互作用的基本现象之一。
本实验以镁为实验材料,研究光电效应。
通过改变入射光的强度和波长,测量光电流和光电子的最大动能,验证了光电效应与入射光的波长和强度之间的关系,并探讨了光电效应的相关理论。
引言:光电效应是指当光照射到金属表面时会产生电子的现象。
该现象对于多个领域的研究和应用都具有重要意义,比如光电池、光电二极管等。
本实验目的是通过对光电效应的研究,了解入射光的强度和波长对光电子的最大动能和光电流的影响,以验证光电效应的相关理论。
方法:1. 实验材料准备:a. 镁片:用研磨纸将镁片打磨至表面光洁。
b. 光电管:将镁片放入光电管的光敏材料槽内。
c. 光电流计:连接光电管输出端和光电流计输入端。
2. 实验步骤:a. 将光电管放置在黑暗箱内,确保周围环境光强为零。
b. 调整光电流计的灵敏度并记录。
c. 使用不同波长的光源(如红、绿、蓝光)照射光电管,记录光电流值。
d. 通过改变入射光的强度,如使用滤光片遮挡部分光线,记录相应的光电流值。
结果:1. 光电流与入射光波长的关系:a. 对于相同入射光强度,光电流随着波长的减小而增加。
b. 在可见光区域内,光电流随着波长的减小逐渐增加,但当波长小于一定值时,光电流基本保持不变。
c. 此现象符合光子能量与电子从金属中脱离所需的最小能量之间的关系。
2. 光电流与入射光强度的关系:a. 光电流随着入射光强度的增加而增加。
b. 适当增大入射光强度可以提高光电流的值,但当光强度过大时,光电流趋于饱和。
讨论:光电效应的实验结果验证了与入射光的波长和强度相关的理论。
当入射光波长减小时,单个光子的能量增加,从而可以提供足够的能量使电子从金属中脱离。
而光电流的增加是由于更多的光子激发了更多的电子。
然而,当波长小于一定值时,光子的能量已足够大,光电流基本保持不变。
此外,入射光强度的增加也会增加光电效应的光子入射率,从而提高光电流。
光电检测实验报告光电二极管

光电检测实验报告光电二极管
与实验报告有关
一、实验目的
本实验旨在探究光电二极管的基本特性,了解不同参数对光电二极管
的作用原理。
二、实验原理
光电二极管是一种特殊的半导体器件,由一个P半导体和一个N半导
体组成。
其结构类似于普通的二极管,它是由一块金属片和一块硅片组成的。
金属片在表面覆盖着一层半导体材料层,而硅片则覆盖着一层P沟槽,形成一个PN结构,这就是光电二极管的基本结构。
当光电二极管接受到
外部光照时,在P层和N层之间就会产生电子-空穴对,并促使电子向N
层移动,从而在P层和N层之间构成一个电流,也就是由光引起的电流。
三、实验设备
1、光源:LED灯泡;
2、示波器:用于测量光电二极管的输出电流与电压;
3、电源:用于给光电二极管提供电势;
4、电阻:用于限制光电二极管的输出电流;
5、光电二极管:本次实验使用的是JH-PJN22;
6、多用表:用于测量电流、电压。
四、实验步骤
1、用多用表测量光电二极管JH-PJN22的参数,测量其正向电压和正向电流与LED照射强度的关系;
2、设置由电源、电阻和光电二极管组成的电路,并使用示波器测量输出电流和电压;。
光电探测综合实验报告

一、实验目的1. 理解光电探测的基本原理和实验方法。
2. 掌握光电探测器的使用和调试技巧。
3. 学习光电探测实验的测量和分析方法。
4. 通过实验,加深对光电探测技术在实际应用中的理解和应用。
二、实验原理光电探测是利用光电效应将光信号转换为电信号的过程。
光电探测器是光电探测系统的核心部件,它将光信号转换为电信号,然后通过放大、滤波等电路处理后,输出可供进一步处理和利用的电信号。
本实验主要涉及以下光电探测器:光电二极管、光电三极管、光电耦合器等。
光电二极管是一种半导体器件,具有光电转换效率高、响应速度快、体积小等优点。
光电三极管是一种具有放大作用的光电探测器,它可以将微弱的光信号放大成较大的电信号。
光电耦合器是一种将输入信号的光电转换和输出信号的传输分开的器件,具有良好的隔离性能。
三、实验仪器与设备1. 光源:LED灯、激光笔等。
2. 光电探测器:光电二极管、光电三极管、光电耦合器等。
3. 放大器:运算放大器、低噪声放大器等。
4. 测量仪器:示波器、万用表等。
5. 连接线、测试板等。
四、实验内容及步骤1. 光电二极管特性测试(1)测试前准备:将光电二极管、放大器、示波器、万用表等仪器连接好。
(2)测试步骤:① 将光电二极管正向偏置,调整偏置电压,观察并记录光电二极管的伏安特性曲线。
② 将光电二极管反向偏置,调整偏置电压,观察并记录光电二极管的反向饱和电流。
③ 测量光电二极管的暗电流和亮电流。
2. 光电三极管特性测试(1)测试前准备:将光电三极管、放大器、示波器、万用表等仪器连接好。
(2)测试步骤:① 将光电三极管集电极、基极和发射极分别连接到电路中,调整基极偏置电压,观察并记录光电三极管的伏安特性曲线。
② 测量光电三极管的集电极电流、基极电流和发射极电流。
③ 测试光电三极管的电流放大倍数。
3. 光电耦合器特性测试(1)测试前准备:将光电耦合器、放大器、示波器、万用表等仪器连接好。
(2)测试步骤:① 将光电耦合器的输入端和输出端分别连接到电路中,调整输入端电压,观察并记录光电耦合器的传输特性曲线。
光电效应实验报告

光电效应实验报告
光电效应是指当光线照射到金属表面时,金属会发射电子的现象。
这一现象的发现对于量子物理学的发展产生了深远的影响。
在本次实验中,我们将对光电效应进行实验研究,以进一步了解光电效应的原理和特性。
实验一,光电效应基本原理。
首先,我们使用一台紫外光源照射金属表面,观察其对光的反应。
实验结果显示,金属表面会发射出电子,这表明光子的能量被转化为了电子的动能。
此外,我们还改变了光源的波长和强度,发现不同波长和强度的光对光电效应产生了不同的影响。
这进一步验证了光电效应与光子能量的关系。
实验二,光电效应与金属种类的关系。
接着,我们选取了不同种类的金属进行实验。
结果显示,不同金属对光电效应的响应也存在差异。
一些金属表面对光的反应更为敏感,可以更快地释放出电子,而另一些金属则需要更高能量的光子才能产生光电效应。
这表明金属的物理特性对光电效应有着重要影响。
实验三,光电效应的应用。
最后,我们讨论了光电效应在实际应用中的意义。
光电效应被广泛应用于光电器件、太阳能电池和光电传感器等领域。
通过对光电效应的深入研究,人们能够更好地利用光能资源,推动科技的发展和应用。
总结:
通过本次实验,我们深入了解了光电效应的基本原理和特性,以及其在实际应用中的重要意义。
光电效应作为一种重要的光电转换现象,对于现代科学技术的发展具有重要意义。
我们相信,通过对光电效应的进一步研究和应用,将会为人类社会带来更多的科技创新和发展机遇。
光电特性实验报告

光电特性实验报告光电特性实验报告引言:光电特性是物质与光的相互作用过程中产生的电学现象。
通过对光电特性的研究,可以深入了解光与物质之间的相互作用机制,为光电器件的设计和应用提供理论基础。
本实验旨在通过测量光电效应、光电流与光照强度之间的关系,探索光电特性的基本规律。
实验一:光电效应的测量光电效应是指当光照射到金属表面时,金属释放出电子的现象。
本实验中,我们使用了一块金属板作为光电效应的观测对象。
首先,我们将金属板放置在真空室中,并通过调节光源的强度和波长来改变光照条件。
随后,我们使用电压表测量金属板上的电压变化。
实验结果显示,随着光照强度的增加,金属板上的电压也随之增加。
这一结果表明,光照强度对于光电效应是一个重要的影响因素。
实验二:光电流的测量光电流是指在光照射下,金属板上产生的电流。
为了测量光电流,我们使用了一个光电池,它是一种能将光能转化为电能的器件。
在实验中,我们将光电池连接到电流表上,并将光源照射到光电池表面。
随着光照强度的增加,光电池上的电流也随之增加。
实验结果显示,光电流与光照强度之间存在着线性关系。
这一结果表明,光照强度对于光电流的大小具有直接影响。
实验三:光电效应与波长的关系在实验中,我们使用了不同波长的光源,通过测量光电效应的电压变化来研究光电效应与波长的关系。
实验结果显示,随着波长的减小,金属板上的电压变化也随之减小。
这一结果表明,波长对于光电效应具有重要的影响。
较短的波长能够导致更高的光电效应,这与光子能量与波长之间的关系相一致。
实验四:光电效应与金属材料的关系在实验中,我们使用了不同金属材料的金属板,通过测量光电效应的电压变化来研究光电效应与金属材料的关系。
实验结果显示,不同金属材料的光电效应存在着明显的差异。
有些金属材料具有较高的光电效应,而有些金属材料则具有较低的光电效应。
这一结果表明,金属材料的选择对于光电器件的设计和应用具有重要意义。
结论:通过本次实验,我们深入了解了光电特性的基本规律。
光电综合实验报告

光电综合实验报告
实验目的:通过光电综合实验,了解光电效应在光电器件中的应用,掌握光电检测技术和光电器件的使用方法。
实验仪器:光电综合实验箱、光电二极管、光电三极管、光电开关等光电器件。
实验原理:光电效应是指当光照射在半导体材料上时,电子受到能量激发而跃迁至导带,从而产生电流或电压的现象。
光电器件是利用光电效应制成的电子器件,如光电二极管、光电三极管和光电开关等。
实验步骤:
1.将光电二极管插入实验箱中,并连接好电路。
2.调节实验箱上的光强度调节钮,观察光电二极管的输出信号。
3.更换光电三极管,并重复步骤2。
4.使用光电开关进行实验,观察其在光照和无光照状态下的输出信号变化。
实验结果:
通过实验,我们观察到光电二极管在光照射下产生了电流信号,光照强度越大,输出信号越强。
光电三极管的输出信号也随着光照强度的变化而变化,但其灵敏度比光电二极管更高。
而光电开关在有光照时输出高电平,在无光照时输出低电平,可以用于光控开关等应用。
实验结论:
光电器件是利用光电效应制成的电子器件,能够将光信号转换为电信号,具有灵敏度高、响应速度快等优点,并且在光控开关、光电传感器等领域有着广泛的应用。
通过本次实验,我们成功掌握了光电器件的使用方法及其在光电检测技术中的应用。
总结:
光电综合实验让我们更加深入地了解了光电效应在光电器件中的应用,通过实验操作,我们掌握了光电器件的使用方法,为今后在光电检测技术领域的应用奠定了基础。
希望能够通过不断地实践和学习,进一步提高自己的实验技能和理论水平。
光电工艺实训实验报告

一、实验目的1. 理解光电工艺的基本原理和流程;2. 掌握光电元件的识别和测试方法;3. 学习光电系统的搭建和调试技巧;4. 提高动手能力和实际操作能力。
二、实验原理光电工艺是将光能转换为电能或机械能的一种技术。
本实验主要涉及光电元件的识别、测试和光电系统的搭建。
三、实验器材1. 光电元件:光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电耦合器等;2. 测试仪器:万用表、示波器、信号发生器等;3. 光源:LED灯、激光笔等;4. 连接线、导线等。
四、实验步骤1. 光电元件识别(1)观察光电元件的外观,了解其类型和功能;(2)使用万用表测量光电元件的电阻值,确定其是否正常;(3)了解光电元件的封装形式和引脚排列。
2. 光电元件测试(1)将光电元件连接到测试电路中;(2)使用信号发生器产生不同频率和幅值的信号;(3)观察示波器上的波形,分析光电元件的特性;(4)记录实验数据,进行对比分析。
3. 光电系统搭建(1)设计光电系统电路图;(2)根据电路图,搭建实验电路;(3)连接光电元件、光源和测试仪器;(4)检查电路连接是否正确,确保安全。
4. 光电系统调试(1)调整电路参数,使光电系统达到预期效果;(2)观察光电系统的输出,分析其性能;(3)记录实验数据,进行对比分析。
五、实验结果与分析1. 光电元件识别通过观察和测试,我们成功识别了各种光电元件,并掌握了其基本特性。
2. 光电元件测试通过测试,我们得到了光电元件在不同信号下的输出波形,分析了其光电特性。
3. 光电系统搭建与调试我们成功搭建了光电系统,并通过调试使其达到预期效果。
实验结果显示,光电系统具有较好的性能。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们掌握了光电工艺的基本原理和流程;2. 学会了光电元件的识别和测试方法;3. 提高了动手能力和实际操作能力;4. 对光电系统搭建和调试有了更深入的了解。
在今后的学习和工作中,我们将继续深入研究光电技术,为我国光电产业的发展贡献力量。
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长春理工大学光电信息综合实验一实验总结姓名:__________学号:S1*******指导教师:__________专业:信息与通信工程学院:电子信息工程2016年5月20号实验一:光电基础知识实验1、实验目的通过实验使学生对光源,光源分光原理,光的不同波长等基本概念有具体认识。
2、实验原理本实验我们分别用了普通光源和激光光源两种。
普通光源光谱为连续光谱,激光光源是半导体激光器。
在实验中我们利用分光三棱镜可以得到红橙黄绿青蓝紫等多种波长的光辐射。
激光光源发射出来的是波长为630纳米的红色光。
3、实验分析为了找到光谱需要调节棱镜,不同的面对准光源找出光谱,棱镜的不同面对准光源产生的光谱清晰度不同,想要清晰的光谱就需要通过调节棱镜获得。
实验二:光敏电阻实验1、实验目的了解光敏电阻的光照特性,光谱特性和伏安特性等基本特性。
2、实验原理在光线的作用下,电子吸收光子的能量从键和状态过渡到自由状态,弓I起电导率的变化,这种现象称为光电导效应。
光电导效应是半导体材料的一种体效应。
光照越强,器件自身的电阻越小。
光敏电阻无极性,其工作特性与入射光光强,波长和外加电压有关。
3、实验结果当光敏电阻的工作电压(Vcc)为+5V时,通过实验我们看出来改变光照度的值,光源的电流值是发生变化的。
光照度增加电流值也是增加的。
测得实验数据如表2-1 :表光敏电阻光照特性实验数据得到的光敏电阻光照特性实验曲线:光敏电阻伏安特性实验数据型号:G5528电压(U)0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5照度(Lx)50电流(mA0 0.05 0 .11 0. 17 0.2 4 0.29 0.35 0 .42 0. 48 0.5 4 0.6100电流(mA0 0.09 0.190.:28 0.3 8 0.48 0.58 0 .67 0. 77 0.8 7 0.95150电流(mA0 0.12 0.240.:37 0.4 9 0.62 0.74 0 |.87 0. 98 1.1 2 1.19表2-2光敏电阻伏安特性实验数据光敏电阻光照特光照度(Lx)20 40 60 80电流mA 0.37 0.52 0.68 0.78寺性实验数据100 120 140 160 1800.88 1.00 1.07 1.18 1.24通过实验我们看出光敏电阻的光电流值随外加电压的增大而增大,在光照强度增大的情况下流过光敏电阻的电流值也是增大的, 得到数据如表2-2。
得到的伏安特性如下:光敏电阻伏安特性图2.2光敏电阻伏安特性曲线由光敏电阻的光谱特性可知光敏电阻对不同波长的光,接收的光灵敏度是不一样的,测量对应各种颜色的光透过狭缝时的电流值, 得到数据如下表:颜色波长(nm光敏电阻型号GL — 5528电流(口 A )红 630-760 30.1 橙 590-630 34.9 黄 550-590 40.7 绿 500-560 46.2 青 470-500 48.8 蓝 430-470 42.6 紫380-43031.2表光敏电阻光谱特性实验数据得到的光谱特性曲线如图:SOL KIOOUL5Ob (图2.3光敏电阻光谱特性曲线4、实验分析通过本实验现象可以看出光敏电阻的暗电阻越大,而亮电阻越小则性能越好。
也就是说,暗电流越小,光电流越大,这样的光敏电阻的灵敏度越高。
光敏电阻的光照特性是描述光电流和光照强度之间的关系,不同材料的光照特性是不同的,由图2.1可以看出,该光敏电阻光照特性是非线性的。
在一定照度下,流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的电压的关系称为光敏电阻的伏安特性。
由图 2.2可见,在一定的电压范围内,光敏电阻的伏安特性曲线接近直线。
实验三:光敏二极管的特性实验1、实验目的了解光敏二极管工作原理及光生伏特效应。
2、实验原理当入射光在本征半导体的P-N结及其附近产生电子-空穴对时,光生载流子受电场作用,电子和空穴分别漂移到N区和P区,从而两端形成电动势,这一现象称为光生伏特效应。
如果将光敏二极管在外电路中把P-N短接,那么会产生反向短路电流,光照时反向电流会增加,并且光电流和照度成线性关系。
3、实验结果实验得到数据如下表表光敏二极管光照特性实验数据根据数据得到的特性曲线如下:图3.1光敏二极管光照特性曲线4、实验分析通过实验,我们知道在工作电压为5V的情况下,我们得到光敏二极管的光照度增加时电流值也是增加的。
光敏二极管的光照特性呈现良好的线性关系。
所以在一般的光学元器件检测中,可以利用其良好的线性关系而选择使用光敏二极管。
实验五:光电池实验1、实验目的了解光电池的光照特性,熟悉其应用。
2、实验原理光电池的制造是根据光生伏特效应的原理,不需要加偏压就能把光能转化成电能的P-N结光电器件,,即:当光照射到光电池的P-N 结上,在P-N结两端就产生了电动势。
3、实验结果在本实验中通过改变照度,测出不同照度下的开路电压和短路电流的数据如表5-1:表硅光电池开路电压和短路电流实验数据根据数据得到的开路电压特性曲线如下:磋光电池开路电压图5.1硅光电池开路电压特性曲线同理由数据得到的短路电流特性如下:硅光电池短路电流0 20 ^0 60 60 100 120光蹩诚度A M图5.2硅光电池短路电流特性曲线4、实验分析由图5.1可以看出,开路电压与光照度之间为对数关系,因而具有饱和性。
因此,把硅光电池作为敏感元件时,应该把它当作电流源的形式使用,即利用短路电流与光照度成线性的特点,这是硅光电池的主要优点。
实验六:光开关实验(透射式)1、实验目的了解透射式光电开关组成原理及应用。
2、实验原理本实验主要应用光开关,光开关由两部分组成:光发射管和接收管。
当光发射管和接收管之间没有任何阻挡时,接收管有光电流产生,如果在光路中出现物体阻挡那么接收管就不会有光电流产生。
3、实验分析根据电路图将实验电路进行连接,检查电路正确后,打开电源,将手放在发射管和接收管之间上下移动,就可以看到电路中的指示灯有亮灭变化。
将主机的大面板上的光电转速模块输出与示波器连接后,调节电压源旋钮我们可以看到当电压变大时,示波器上显示的波形变短,频率变大。
实验七:红外线反射式光电开关(光耦)1、实验目的了解红外线光电接近开关的组成及基本原理。
2、实验原理红外线光电接近开关中有一个红外发射二极管和光敏三极管组成。
当物体接近时,发射管发射的红外线被物体反射到接收管上,被接收管接收产生光电流,经采样放大和控制电路,可作为自动开关。
3、实验分析按照实验手册上的电路图将实验电路进行连接,检查电路正确后,打开电源,将手接近光耦探头,发现指示灯亮;手离开光耦探头,指示灯熄灭。
实验八:热释电红外传感器实验1、实验目的了解热释电红外传感器基本原理和实际应用。
2、实验原理热释电效应是指极化强度随温度改变而表现出的电荷释放现象,宏观上是温度的改变是在材料的两端出现电压或产生电流。
热释电传感器只能探测交流的斩波式辐射(红外光辐射要有变化量)。
当入射辐射为恒定辐射时,热释电传感器不响应,只能脉冲辐射工作。
3、实验分析根据实验手册上的电路图将实验电路进行连接,检查电路正确后,打开电源,手在红外热释电探头断面晃动时,指示灯亮。
实验九:光源及光调制解调实验1、实验目的了解光调制解调的原理。
2、实验原理光束是一种电磁波,具有振幅、相位、强度和偏振等参量和良好的相干性。
如果能够应用某种物理方法改变光波的这些参量之一,使其按照调制信号(如数字信号)的规律变化,那么该光束就受到了调制,达到“运载”信息的目的。
实现光束调制的原理有振幅调制、频率调制、相位调制、强度调制、脉冲编码调制。
从方法来说,即有电光调制、声光调制、磁光调制、直接调制等。
本实验用的是脉冲电光调制。
3、实验结果按照实验手册上的电路图将实验电路进行连接,检查电路正确后,打开电源,将发射和接收探头对准后我们进行观测,发现实验板上的输入指示灯和输出脉冲指示一起发亮。
实验十:激光定位实验1、实验目的了解PSD光电位置敏感器件的原理及在激光定位中的应用。
2、实验原理PSD为一具有PIN三层结构的平板半导体硅片。
表面层为感光面,在其两边各有一信号输入电极,当入射光恒定时,产生光电流恒定,则入射点与PSD中间零位点距离成线性关系,根据这一特性,就可以从输出电压值知道激光点的位置,从而实现激光定位。
3、实验结果激光光点打在PSD的其中一点上,反向转动测微头使光点像PSD另一端位移,每转动0.2mm记录一个数据,重复三次,得到数据如表10-1:表激光点位移值与输出电压值得到激光点位移与输出电压关系曲线如图10.1:激光点位移与输岀电压的函数关系位卷蚩Err图10.1激光点位移与输出电压关系曲线4、实验分析在进行试验之前开始,我们要将增益旋钮调节,将激光点在PSD上位置从一端到另一端的电压变化调整在士5V之间。
由图10.1可以看出,激光点位移与输出电压的关系接近线性。
实验总结通过本周的这些实验,我们了解到了光电基础,光敏电阻,光电池,光电二极管等光电器件的结构,特性,和工作原理,认识到了光电器件在不同环境下的性质变化以及它们的基础应用,掌握了不少光电探测器件使用的知识。
在此感谢王老师的指导。