XGY-1型
電尋址液晶光閥 光信息綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介
基于電尋址液晶光閥的光信息綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是利用液晶對(duì)光的調(diào)制特性而發(fā)展出來的一套適用于大學(xué)本科生及研究生的物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，用于光電信息工程專業(yè)、物理專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的光學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。其特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容新穎、技術(shù)*，有軟件輔助實(shí)驗(yàn)，操作方便。
液晶是一種介于液體和晶體之間的有機(jī)高分子化合物，既有液體的流動(dòng)性，又有晶體的取向特性，當(dāng)液晶分子有序排列時(shí)會(huì)表現(xiàn)出光學(xué)各向異性。液晶屏就是利用液晶對(duì)光的調(diào)制特性而制作的空間光調(diào)制器。由于這種調(diào)制器是電尋址的，便于通過計(jì)算機(jī)來控制信號(hào)的輸入和輸出，也能用于光學(xué)信息處理，如計(jì)算全息等。
本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)便于學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中更形象地認(rèn)識(shí)信息光學(xué)中廣泛使用的空間光調(diào)制器，即液晶光閥的工作原理，加深對(duì)全息尤其是計(jì)算全息基本概念和基本性質(zhì)的理解，為今后更深入的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
優(yōu)點(diǎn)：
? 可操作的開放式實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解;
? 強(qiáng)大的軟件支持，可實(shí)現(xiàn)普通圖片的全息編碼變換和模擬再現(xiàn)以及液晶電光效應(yīng)的測量;
? 特別針對(duì)學(xué)生的接受能力編寫的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，淺顯易懂的實(shí)驗(yàn)原理表述和實(shí)驗(yàn)步驟可使任何沒有基礎(chǔ)的學(xué)生都能獨(dú)立完成整套實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)配備思考題備提高之用;
? 特別適合高校物理實(shí)驗(yàn)室;
電尋址液晶光閥 光信息綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 可開的實(shí)驗(yàn) | |||||
序號(hào) | 實(shí)驗(yàn)名稱 | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/font> | 實(shí)驗(yàn)原理 | 實(shí)驗(yàn)步驟 | 備注/思考 |
實(shí)驗(yàn)一 | 液晶的電光效應(yīng)實(shí)驗(yàn) | 1． 加深對(duì)液晶的電光效應(yīng)的理解。 2． 掌握利用LCD液晶光閥的響應(yīng)曲線進(jìn)行圖像反轉(zhuǎn)和圖像邊緣增強(qiáng)的工作原理及方法 | 液晶是一種有機(jī)高分子化合物，既有晶體的取向特性，又有液體的流動(dòng)性。當(dāng)液晶分子…… | 1.按照“光路調(diào)整步驟”部分的說明調(diào)好光路 2.檢查系統(tǒng)是否運(yùn)行正常，運(yùn)行軟件CGH.exe, 軟件操作見軟件使用說明…… | 注意事項(xiàng)： 1．程序中輸入的電壓值對(duì)應(yīng)于不同的灰度值…… |
實(shí)驗(yàn)二 | 用衍射理論測量電尋址液晶光閥的微結(jié)構(gòu) | 1.了解液晶光閥的像素結(jié)構(gòu) 2.理解液晶屏自身結(jié)構(gòu)對(duì)頻譜的影響 3.了解衍射理論
| 透射式液晶屏的兩塊平板上分別鍍有行電極和列電極，由于電極是不透明的金屬掩膜，必然影響液晶的透過率…… | 1.按照“光路調(diào)整步驟”部分的說明調(diào)好光路，如圖1。 2.檢查系統(tǒng)是否運(yùn)行正常，運(yùn)行軟件CGH.exe, 軟件操作見軟件使用說明 3…… | 思考題：實(shí)驗(yàn)中為何需要全屏顯示一張白色圖片，不這么做的影響是什么？…… |
實(shí)驗(yàn)三 | 光的干涉和衍射實(shí)驗(yàn) | 1． 加深對(duì)光的干涉和衍射理論的認(rèn)識(shí)。 2． 掌握干涉條紋和衍射條紋的特點(diǎn)。 | 楊氏干涉實(shí)驗(yàn)原理 光的衍射（矩陣衍射、單縫衍射、圓孔衍射……） | 1. 按照“光路調(diào)整步驟”部分的說明調(diào)好光路，如圖3.2。 2. 連接CCD和其顯示終端并…… | 實(shí)驗(yàn)記錄和數(shù)據(jù)處理 |
實(shí)驗(yàn)四 | 計(jì)算全息光學(xué)實(shí)驗(yàn) | 1. 了解全息原理和計(jì)算全息的特性。 2. 進(jìn)行全息圖的光學(xué)再現(xiàn) | 全息原理 計(jì)算全息原理 | 1． 根據(jù)光路調(diào)整步驟調(diào)整好光路 2． 連接CCD和其顯示終端并調(diào)整使攝像頭正常工作…… | 思考題：設(shè)計(jì)一種更簡潔的編碼方式…… |
實(shí)驗(yàn)五 | 全息圖衍射效率的測量實(shí)驗(yàn) | 1. 了解全息圖衍射效率的基本概念。 2. 掌握全息圖的衍射效率的測量方法 | 全息圖的衍射效率定義為衍射的成像光波的功率和再現(xiàn)用的…… | 1. 打開圖片white.bmp,并全屏顯示 2. 在透鏡的后焦面上用光電探測器接收液晶光閥的中心零級(jí)…… | 分析影響全息圖的衍射效率的因素…… |
實(shí)驗(yàn)六 | 傅立葉變換性質(zhì)及全息性質(zhì)的驗(yàn)證 | 1．掌握光學(xué)傅立葉變換的性質(zhì)及全息性質(zhì) 2．加深對(duì)卷積定理的理解 3．加深對(duì)全息成像原理的認(rèn)識(shí) | 伸縮定理 旋轉(zhuǎn)定理 全息裁減…… | 1. 調(diào)整光路 2. 連接CCD 3. 運(yùn)行軟件CGH.EXE…… | 如何驗(yàn)證傅立葉變換性質(zhì)？ |
