大一電子科學與技術(shù)論文(2)
大一電子科學與技術(shù)論文
大一電子科學與技術(shù)論文篇二
電子科學與技術(shù)專業(yè)光電子實驗室建設(shè)
[摘要]隨著我國科技水平的提高，電子科技與技術(shù)行業(yè)在我國如雨后春筍般的擴展起來。而光電子實驗室也是構(gòu)建電子科學技術(shù)實驗必不可少的設(shè)備之一。本文針對電子實驗室建設(shè)的環(huán)節(jié)，闡述了光電實驗室的用具、設(shè)計與制作的程序等內(nèi)容，并根據(jù)現(xiàn)狀提出了未來實驗室的新主張。
[關(guān)鍵詞]科技水平;電子實驗室;設(shè)計與制作;新主張
[中圖分類號]F224.39
[文獻標識碼]A
[文章編號]1672-5158(2013)05-0321-01
目前，隨著我國電子科學技術(shù)的發(fā)展，我國在專業(yè)設(shè)置方面也進行了不斷地改革，電子科學與技術(shù)專業(yè)的前身便是的電子器件、激光、微電子等專業(yè)的組合與推陳出新的成果。它是一個寬口徑、新生代的專業(yè)。并且一直是我公司研究的核心方向，擁有一支科研先進、學歷資深的強大隊伍。在我國，電子科學與技術(shù)專業(yè)的實用性與實踐性都相對較強，不管是我國初級階段的小康社會還是未來共同富裕的實現(xiàn)，電子科技都已經(jīng)與普通百姓的生活息息相關(guān)。因此，目前光電子實驗室是培養(yǎng)電子科學與技術(shù)專業(yè)人才及其重要的一步。
1、實驗項目的設(shè)置
根據(jù)我公司的現(xiàn)狀，設(shè)置了以激光電子為基礎(chǔ)貫穿整個光電子實驗室的全過程，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計并制作了各種的實驗器材與設(shè)備。經(jīng)過深思熟慮與各部門的討論研究，再結(jié)合公司周圍的建筑環(huán)境，明確了應(yīng)建的實驗項目。通過實驗項目的研討，抽取項目中的四個實驗，作為確定測量激光以及技術(shù)的項目，其中，實驗以“光電子物理基礎(chǔ)”為依據(jù)，來測定激光增益、激光線寬、以及激光縱橫模。而另一方面，將以“光電子技術(shù)”為依據(jù)，主要項目是技術(shù)方面(包括電光調(diào)制技術(shù)、倍頻技術(shù)以及激光調(diào)Q等)。
2、實驗儀器的設(shè)計和制作
公司通過走訪了國內(nèi)的幾所科研公司的實驗室，根據(jù)與實驗室的領(lǐng)導談話，得知并了解了這些公司電子科技實驗室的一些狀況與創(chuàng)新之處。我們也明確了并規(guī)劃了屬于自己的電子實驗室設(shè)備配置的基本藍圖。
在測定激光增益這一項目過程中，發(fā)現(xiàn)我國內(nèi)光電實驗的方法都是各持己見、截然不同。比如：就拿放大法來說，有些科研人士是透過一個放大器并根據(jù)激光器所輸出的激光，然后分別進行輸入光強大小與放大器輸出光強大小的測定，再根據(jù)最后的結(jié)果，求出所得的增益系數(shù)。另一些則在采用此方法時，也不盡相同。他們測試增益系數(shù)的方法是通過內(nèi)損耗法而得。也就是把損耗輸出片插入腔內(nèi)，并且，根據(jù)該損耗片旋轉(zhuǎn)的角度變化與損耗片上光反射率所發(fā)生的改變，然后，對損耗片上所輸出的光強以及損耗片旋轉(zhuǎn)角度變化關(guān)系曲線的測定，通過數(shù)據(jù)，就可以很快的求出小信號的增益系數(shù)，除此之外，還可以求出一些參數(shù)(如：腔內(nèi)所損耗的以及飽和光強的參數(shù)等)。
但是用這種方法來測試機構(gòu)是比較的復雜的，并且在數(shù)據(jù)處理方面，工作量與時間量都比較大，按照客觀的標準，我們可以換另外一種方法來測試激光增益，那就是內(nèi)損耗法。一般公司的光電科研室，大多數(shù)都使用染料調(diào)Q的方法來進行激光調(diào)Q，目前，工業(yè)化進程較快，并且工業(yè)生產(chǎn)中，激光的應(yīng)用現(xiàn)狀與調(diào)Q都比較的穩(wěn)定與先進，基于這個原因與現(xiàn)狀，我們采用電光調(diào)Q技術(shù)，并且已經(jīng)明確了我們所要建設(shè)的電光調(diào)Q的實驗基本的方法與操作原理。
確定了我們所采用的實驗設(shè)備方案之后，下一步，就是依據(jù)所使用的狀態(tài)與情形，明確與規(guī)劃好實驗設(shè)備的基本參數(shù)以及測量操作過程的精確程度，然后，就是設(shè)計新版的實驗操作儀器結(jié)構(gòu)，但是，在使用的過程中，出現(xiàn)了一些小問題，所以，根據(jù)使用的狀況，我們對某些結(jié)構(gòu)又開始了更精確與先進的改進，例如。當我們在采用內(nèi)損耗法時，如果激光增益的損耗片旋轉(zhuǎn)角度為@時，那么，放射光束的旋轉(zhuǎn)角度就是2@。這就是為什么光探測器不能跟損耗片放在同一個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸上的原因。為了能夠確保損耗片在旋轉(zhuǎn)的過程中能夠與反射光束探測器運轉(zhuǎn)方向一致，在我國許許多多的實驗裝置中都是采用一套齒輪系統(tǒng)。然而，我們測試反射光時，是直接地用我們所設(shè)計的一條長條形的光電池。但是，這并不影響實驗的內(nèi)容與結(jié)果，如果損耗片在旋轉(zhuǎn)的過程中，使反射光束不脫離光電池，那就萬無一失了。這樣不僅使實驗裝置更加的簡潔，而且也降低了制作材料的成本。還有就是，三套裝置的空間都較小(包括激光橫模的測量、激光線寬的測量、激光縱模的測量)。在我們設(shè)計的過程，會將我們采用的同一種激光源(He-Ne激光)放置在同一個實驗箱里面。激光就會被光反射器各自的引到不同的測試光路里面。這樣可以有效的提高實驗空間的利用。
在我們推出新的實驗裝置時，我們會用微機采集測試代替之前設(shè)備中，使用函數(shù)記錄儀收錄實驗的數(shù)據(jù)。例如，如果在測量增益，損耗片上的反射光強度與其旋轉(zhuǎn)角度的相關(guān)曲線，或者在測量激光橫模時，光強的分布曲線，透過計算機的程序掌控步進電機運動，光探測器所測得的結(jié)果會通過模數(shù)轉(zhuǎn)換被串口輸進計算機里面去。這樣曲線與數(shù)據(jù)表文件都會在計算機的熒屏上顯示。為了能夠使操作員通過計算機讀取相關(guān)的數(shù)據(jù)并進行細致的分析與處理，在實驗結(jié)束后，可以將數(shù)據(jù)拷進自己的硬盤里。這樣不僅能夠提高操作員對實驗數(shù)據(jù)的敏感度與精確度，同時，還能更加熟練的操作相關(guān)的軟件，如：Origin或者Matlab等。為了確保實驗測試的精確度，如果我們測量激光線寬時，可采用多光束干涉法，并在我們新設(shè)計的實驗裝置中用CCD成像代替之前實驗中通過拍照來記錄的感光底片，輸入計算機里，這樣相關(guān)的程序讀取熒屏上顯示的數(shù)據(jù)以及圖形文件。
為了避免在操作過程中產(chǎn)生枯燥的心緒，在實驗設(shè)計制作的過程中，可以適當?shù)募由掀渌腥さ捻椖?。如果是進行電光的調(diào)制實驗，操作員可以把電光晶體上測得的電光調(diào)制曲線進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，然后，增加正弦信號，并通過調(diào)節(jié)直流偏壓來觀察信號的失真狀況。緊接著，我們可以把MP3中一些通俗歌曲的音頻信號傳送到電光晶體上，收到的音頻信號放大后，通過揚聲器進行播放，在此過程中，操作員不僅可以領(lǐng)略到光通訊的整個過程，還可以感受到波片旋轉(zhuǎn)過程中信號失真的具體狀況。
3、電子實驗室目前使用的現(xiàn)狀
目前，電子實驗室主要開放對象是電子科學與技術(shù)專業(yè)的技術(shù)員。在實驗的整個過程中，我們倡導操作員積極動手試驗，以提高他們對基本實驗的方法與技巧熟練度。本實驗室除了對專業(yè)的技術(shù)員開放外，還可以開放其他對電子科學感興趣的員工開設(shè)實驗(物理學和應(yīng)用物理學設(shè)有“現(xiàn)代光學實驗”一課，物理學和應(yīng)用物理學設(shè)有激光原理實驗課程)。實驗室除了能夠完成實驗任務(wù)外，還能幫助技術(shù)人員的研究其他的實驗活動。并且，還想使實驗室的設(shè)備更加簡單化，以便相關(guān)技術(shù)人員進行更廣泛的研究。如把電光調(diào)制系統(tǒng)更進一步的簡單化，完成了混沌信號光通訊的研究，還有采用了脈沖調(diào)Q激光器，進行了激光燒蝕制備納米材料的實驗研究。
4、下一步的規(guī)劃
在光電子實驗室里，由于里面設(shè)備的局限n生，技術(shù)操作員只能進行一些基礎(chǔ)性的實驗項目，由此可看出，光電子實驗室在功能方面還有待完善。根據(jù)我公司的計劃，在實驗室的空間里，也新設(shè)了其他的實驗項目(電子科學與技術(shù)中的“現(xiàn)代光學基礎(chǔ))這個實驗項目跟普通的物理實驗相差甚遠，主要針對公司電子實驗室的特點而設(shè)置。
它所涉及的領(lǐng)域比較的廣泛，包括一些顯示光學技術(shù)、光電檢測、眼視光學等較先進的實驗項目。為了能夠使技術(shù)操作員的視野更加的開闊以及更多的實驗供他們選擇，在不久的將來，我公司將開設(shè)一些創(chuàng)新型、高科技的實驗項目，其中，就包括新型激光器件應(yīng)用、光纖通訊等實驗項目。
參考文獻
[1]黃沖，歐陽艷東.創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與光學實驗教學[J].蘭州：高等理科教育，2001，8(40)：50-52
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