大一電子科學(xué)與技術(shù)論文(2)
大一電子科學(xué)與技術(shù)論文
大一電子科學(xué)與技術(shù)論文篇二
電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)光電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
[摘要]隨著我國(guó)科技水平的提高，電子科技與技術(shù)行業(yè)在我國(guó)如雨后春筍般的擴(kuò)展起來(lái)。而光電子實(shí)驗(yàn)室也是構(gòu)建電子科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)必不可少的設(shè)備之一。本文針對(duì)電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的環(huán)節(jié)，闡述了光電實(shí)驗(yàn)室的用具、設(shè)計(jì)與制作的程序等內(nèi)容，并根據(jù)現(xiàn)狀提出了未來(lái)實(shí)驗(yàn)室的新主張。
[關(guān)鍵詞]科技水平;電子實(shí)驗(yàn)室;設(shè)計(jì)與制作;新主張
[中圖分類號(hào)]F224.39
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1672-5158(2013)05-0321-01
目前，隨著我國(guó)電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)在專業(yè)設(shè)置方面也進(jìn)行了不斷地改革，電子科學(xué)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(gè)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(jìn)、學(xué)歷資深的強(qiáng)大隊(duì)伍。在我國(guó)，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的實(shí)用性與實(shí)踐性都相對(duì)較強(qiáng)，不管是我國(guó)初級(jí)階段的小康社會(huì)還是未來(lái)共同富裕的實(shí)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(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才及其重要的一步。
1、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(gè)光電子實(shí)驗(yàn)室的全過(guò)程，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制作了各種的實(shí)驗(yàn)器材與設(shè)備。經(jīng)過(guò)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研討，抽取項(xiàng)目中的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，作為確定測(cè)量激光以及技術(shù)的項(xiàng)目，其中，實(shí)驗(yàn)以“光電子物理基礎(chǔ)”為依據(jù)，來(lái)測(cè)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(xiàng)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(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)和制作
公司通過(guò)走訪了國(guó)內(nèi)的幾所科研公司的實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)與實(shí)驗(yàn)室的領(lǐng)導(dǎo)談話，得知并了解了這些公司電子科技實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置的基本藍(lán)圖。
在測(cè)定激光增益這一項(xiàng)目過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)我國(guó)內(nèi)光電實(shí)驗(yàn)的方法都是各持己見(jiàn)、截然不同。比如：就拿放大法來(lái)說(shuō)，有些科研人士是透過(guò)一個(gè)放大器并根據(jù)激光器所輸出的激光，然后分別進(jìn)行輸入光強(qiáng)大小與放大器輸出光強(qiáng)大小的測(cè)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(shí)，也不盡相同。他們測(cè)試增益系數(shù)的方法是通過(guò)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(duì)損耗片上所輸出的光強(qiáng)以及損耗片旋轉(zhuǎn)角度變化關(guān)系曲線的測(cè)定，通過(guò)數(shù)據(jù)，就可以很快的求出小信號(hào)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(qiáng)的參數(shù)等)。
但是用這種方法來(lái)測(cè)試機(jī)構(gòu)是比較的復(fù)雜的，并且在數(shù)據(jù)處理方面，工作量與時(shí)間量都比較大，按照客觀的標(biāo)準(zhǔn)，我們可以換另外一種方法來(lái)測(cè)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(lái)進(jìn)行激光調(diào)Q，目前，工業(yè)化進(jìn)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(jìn)，基于這個(gè)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(shí)驗(yàn)基本的方法與操作原理。
確定了我們所采用的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本參數(shù)以及測(cè)量操作過(guò)程的精確程度，然后，就是設(shè)計(jì)新版的實(shí)驗(yàn)操作儀器結(jié)構(gòu)，但是，在使用的過(guò)程中，出現(xiàn)了一些小問(wèn)題，所以，根據(jù)使用的狀況，我們對(duì)某些結(jié)構(gòu)又開(kāi)始了更精確與先進(jìn)的改進(jìn)，例如。當(dāng)我們?cè)诓捎脙?nèi)損耗法時(shí)，如果激光增益的損耗片旋轉(zhuǎn)角度為@時(shí)，那么，放射光束的旋轉(zhuǎn)角度就是2@。這就是為什么光探測(cè)器不能跟損耗片放在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸上的原因。為了能夠確保損耗片在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中能夠與反射光束探測(cè)器運(yùn)轉(zhuǎn)方向一致，在我國(guó)許許多多的實(shí)驗(yàn)裝置中都是采用一套齒輪系統(tǒng)。然而，我們測(cè)試反射光時(shí)，是直接地用我們所設(shè)計(jì)的一條長(zhǎng)條形的光電池。但是，這并不影響實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與結(jié)果，如果損耗片在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，使反射光束不脫離光電池，那就萬(wàn)無(wú)一失了。這樣不僅使實(shí)驗(yàn)裝置更加的簡(jiǎn)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(cè)量、激光線寬的測(cè)量、激光縱模的測(cè)量)。在我們?cè)O(shè)計(jì)的過(guò)程，會(huì)將我們采用的同一種激光源(He-Ne激光)放置在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱里面。激光就會(huì)被光反射器各自的引到不同的測(cè)試光路里面。這樣可以有效的提高實(shí)驗(yàn)空間的利用。
在我們推出新的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，我們會(huì)用微機(jī)采集測(cè)試代替之前設(shè)備中，使用函數(shù)記錄儀收錄實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。例如，如果在測(cè)量增益，損耗片上的反射光強(qiáng)度與其旋轉(zhuǎn)角度的相關(guān)曲線，或者在測(cè)量激光橫模時(shí)，光強(qiáng)的分布曲線，透過(guò)計(jì)算機(jī)的程序掌控步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，光探測(cè)器所測(cè)得的結(jié)果會(huì)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換被串口輸進(jìn)計(jì)算機(jī)里面去。這樣曲線與數(shù)據(jù)表文件都會(huì)在計(jì)算機(jī)的熒屏上顯示。為了能夠使操作員通過(guò)計(jì)算機(jī)讀取相關(guān)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行細(xì)致的分析與處理，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可以將數(shù)據(jù)拷進(jìn)自己的硬盤里。這樣不僅能夠提高操作員對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的敏感度與精確度，同時(shí)，還能更加熟練的操作相關(guān)的軟件，如：Origin或者M(jìn)atlab等。為了確保實(shí)驗(yàn)測(cè)試的精確度，如果我們測(cè)量激光線寬時(shí)，可采用多光束干涉法，并在我們新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置中用CCD成像代替之前實(shí)驗(yàn)中通過(guò)拍照來(lái)記錄的感光底片，輸入計(jì)算機(jī)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(guò)程中產(chǎn)生枯燥的心緒，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)制作的過(guò)程中，可以適當(dāng)?shù)募由掀渌腥さ捻?xiàng)目。如果是進(jìn)行電光的調(diào)制實(shí)驗(yàn)，操作員可以把電光晶體上測(cè)得的電光調(diào)制曲線進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，然后，增加正弦信號(hào)，并通過(guò)調(diào)節(jié)直流偏壓來(lái)觀察信號(hào)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(hào)傳送到電光晶體上，收到的音頻信號(hào)放大后，通過(guò)揚(yáng)聲器進(jìn)行播放，在此過(guò)程中，操作員不僅可以領(lǐng)略到光通訊的整個(gè)過(guò)程，還可以感受到波片旋轉(zhuǎn)過(guò)程中信號(hào)失真的具體狀況。
3、電子實(shí)驗(yàn)室目前使用的現(xiàn)狀
目前，電子實(shí)驗(yàn)室主要開(kāi)放對(duì)象是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的技術(shù)員。在實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中，我們倡導(dǎo)操作員積極動(dòng)手試驗(yàn)，以提高他們對(duì)基本實(shí)驗(yàn)的方法與技巧熟練度。本實(shí)驗(yàn)室除了對(duì)專業(yè)的技術(shù)員開(kāi)放外，還可以開(kāi)放其他對(duì)電子科學(xué)感興趣的員工開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)(物理學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)設(shè)有“現(xiàn)代光學(xué)實(shí)驗(yàn)”一課，物理學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)設(shè)有激光原理實(shí)驗(yàn)課程)。實(shí)驗(yàn)室除了能夠完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)外，還能幫助技術(shù)人員的研究其他的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。并且，還想使實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備更加簡(jiǎn)單化，以便相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行更廣泛的研究。如把電光調(diào)制系統(tǒng)更進(jìn)一步的簡(jiǎn)單化，完成了混沌信號(hào)光通訊的研究，還有采用了脈沖調(diào)Q激光器，進(jìn)行了激光燒蝕制備納米材料的實(shí)驗(yàn)研究。
4、下一步的規(guī)劃
在光電子實(shí)驗(yàn)室里，由于里面設(shè)備的局限n生，技術(shù)操作員只能進(jìn)行一些基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由此可看出，光電子實(shí)驗(yàn)室在功能方面還有待完善。根據(jù)我公司的計(jì)劃，在實(shí)驗(yàn)室的空間里，也新設(shè)了其他的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(電子科學(xué)與技術(shù)中的“現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ))這個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目跟普通的物理實(shí)驗(yàn)相差甚遠(yuǎn)，主要針對(duì)公司電子實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)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(xué)技術(shù)、光電檢測(cè)、眼視光學(xué)等較先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。為了能夠使技術(shù)操作員的視野更加的開(kāi)闊以及更多的實(shí)驗(yàn)供他們選擇，在不久的將來(lái)，我公司將開(kāi)設(shè)一些創(chuàng)新型、高科技的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中，就包括新型激光器件應(yīng)用、光纖通訊等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
參考文獻(xiàn)
[1]黃沖，歐陽(yáng)艷東.創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].蘭州：高等理科教育，2001，8(40)：50-52
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