第7章-光電技術(shù)的典型應(yīng)用

第7章

光電技術(shù)的典型應(yīng)用光存儲(chǔ)光讀寫光電顯示技術(shù)光加工綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

7.1光存儲(chǔ)【任務(wù)要求】

通過(guò)對(duì)光存儲(chǔ)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解光儲(chǔ)存的定義，掌握光存儲(chǔ)的工作原理，并了解現(xiàn)在最新的光存儲(chǔ)技術(shù)。光存儲(chǔ)技術(shù)是采用激光照射介質(zhì)，激光與介質(zhì)相互作用，導(dǎo)致介質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生變化而將信息存儲(chǔ)下來(lái)的。讀出信息是用激光掃描介質(zhì)，識(shí)別出存儲(chǔ)單元性質(zhì)的變化。7.1.1光盤存儲(chǔ)光盤存儲(chǔ)是指用激光將信息記錄到一張金屬圓盤的技術(shù)。約在1978年，研究人員開(kāi)始把聲音信號(hào)變成“0”與“1”表示的二進(jìn)制數(shù)字，然后記錄到以塑料為基片的金屬圓盤上，即最早的光盤模型。后來(lái)隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光盤家族中逐步出現(xiàn)了CD、DVD、CD-R、DVD-R、BD等類型。1.CD系列CD（CompactedDisk），叫做壓縮盤片，通常將激光唱盤、CD-ROM、數(shù)字激光視盤等統(tǒng)稱為CD盤。CD盤片主要由透明漆模保護(hù)層、鋁反射層、刻槽和聚碳酸脂襯墊組成。CD-R盤上除了含有聚碳酸酯層與漆膜保護(hù)層外，將反射用的鋁層改用金反射層（也可能是純銀材料)；另外再加上有機(jī)染料記錄層和軌道凹坑。2.DCD系列DVD原名是DigitalVideoDisc的縮寫，意思是“數(shù)字電視光盤(系統(tǒng))”DVD盤的存儲(chǔ)容量可提高到4.7GB，它的容量是CD的7倍。DVD-R/RW的刻錄原理和普通CD-R/RW刻錄類似，采用CLV（恒定線速度）的刻錄方式。其中DVD-R能做一次性寫入數(shù)據(jù)的操作，DVD-RW采用變相式讀寫技術(shù)，可以重復(fù)擦寫數(shù)據(jù)。7.1.2光盤驅(qū)動(dòng)器1.光盤驅(qū)動(dòng)器的工作原理光盤驅(qū)動(dòng)器就是用來(lái)讀取CD或DVD盤片數(shù)據(jù)的設(shè)備。光盤驅(qū)動(dòng)器一般由光學(xué)讀出頭、光學(xué)讀出頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、光盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制線路以及處理光學(xué)讀出頭讀出信號(hào)的電子線路等組成。光學(xué)讀出頭主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀取工作。它由光電檢測(cè)器（一般為光電二極管）、透鏡、激光束分離器、激光器等組成。2023/2/1光盤上壓制了許多凹坑，激光束在凹坑部分反射的光的強(qiáng)度，要比從非凹坑部分反射的光的強(qiáng)度來(lái)得弱，光盤就是利用這個(gè)極其簡(jiǎn)單的原理來(lái)區(qū)分“1”和“0”的。凹坑的邊緣代表“1”，凹坑和非凹坑的平坦部分代表“0”，凹坑的長(zhǎng)度和非凹坑的長(zhǎng)度代表有多少個(gè)“0”，從而得到光盤中存儲(chǔ)的編碼信息，編碼信息再經(jīng)過(guò)譯碼后，便可以得到所存的信息狀態(tài)。2023/2/12.可擦寫光盤驅(qū)動(dòng)器可擦寫型光盤驅(qū)動(dòng)器主要由光學(xué)頭、讀寫擦通道、聚焦伺服、跟蹤伺服、主軸電機(jī)伺服和微處理器等部分組成。3.光盤驅(qū)動(dòng)器的分類光盤驅(qū)動(dòng)器主要分為：CD-ROM光驅(qū)，DVD光驅(qū)，COMBO光驅(qū)和刻錄光驅(qū)。

2023/2/17.1.3藍(lán)光刻錄藍(lán)光(Blu-ray）這一名稱是所用激光的顏色“藍(lán)色”與“光線”兩個(gè)詞組合而成，是DVD之后下一世代的高畫質(zhì)影音儲(chǔ)存光盤媒體。而藍(lán)光盤是（Blu-rayDisc，BD）利用波長(zhǎng)較短（405nm）的藍(lán)色激光讀取和寫入數(shù)據(jù)，并因此而得名。藍(lán)光極大地提高了光盤的存儲(chǔ)容量，對(duì)于光存儲(chǔ)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，藍(lán)光提供了一個(gè)跳躍式發(fā)展的機(jī)會(huì)。2023/2/11.藍(lán)光存儲(chǔ)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)(1)藍(lán)光是最先進(jìn)的大容量光碟格式。(2)讀寫速度快，藍(lán)光的單倍1X速率為36Mbps，即4.5MB/S，允許1X～12X倍速的記錄速度，即每秒4.5MB/S~54MB/S的記錄速度。

(3)數(shù)據(jù)安全性高，藍(lán)光光盤擁有一個(gè)異常堅(jiān)固的層面，可以保護(hù)光盤里面重要的記錄層，以保證藍(lán)光產(chǎn)品的存儲(chǔ)質(zhì)量和數(shù)據(jù)安全。(4)兼容性強(qiáng)，在技術(shù)上，藍(lán)光刻錄機(jī)系統(tǒng)可以兼容此前出現(xiàn)的各種光盤產(chǎn)品。2023/2/12.藍(lán)光存儲(chǔ)的原理(1)光頭發(fā)出的激光，波長(zhǎng)越小，其激光越細(xì)。通常來(lái)說(shuō)波長(zhǎng)越短的激光，能夠在單位面積上記錄或讀取更多的信息。在同樣大小的盤片上就能夠存更多數(shù)據(jù)。(2)透鏡孔徑越大，激光穿過(guò)透鏡后的聚焦點(diǎn)越小，目前，DVD果用0.6NA透鏡，而B(niǎo)D采用0.85NA透鏡，聚焦點(diǎn)只有DVD紅光聚焦點(diǎn)面積的19%，即1/5的面積。(3)BD采用下層1.1mm樹(shù)脂基板，中間為記錄層，記錄層上有0.1mm涂層構(gòu)成。此外，藍(lán)光光盤還將軌距從0.74縮小到0.32。2023/2/12023/2/17.2光讀寫【任務(wù)目標(biāo)】通過(guò)對(duì)光讀寫內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解光讀寫的定義，掌握光讀寫器件（數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)等）的工作原理，并了解現(xiàn)在最新的光讀寫技術(shù)。光讀寫，即用光來(lái)進(jìn)行“讀”和“寫”，是指光光輸入輸出設(shè)備。所謂輸入設(shè)備是指將文件、圖片、風(fēng)景之類人眼能看得見(jiàn)的東西，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔X能理解的電信號(hào)的設(shè)備。而另一方面，所謂光輸出設(shè)備是指將存儲(chǔ)在電腦中的數(shù)據(jù)（文件或圖片等）通過(guò)顯示器顯示或印刷到紙上，使人能看能讀的設(shè)備。2023/2/17.2.1數(shù)碼相機(jī)數(shù)碼相機(jī)，簡(jiǎn)稱DC，是集機(jī)械、光電技術(shù)于一體的光讀寫產(chǎn)品，是一種通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行拍攝，并且通過(guò)內(nèi)部的電子系統(tǒng)把拍攝到的光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成電子影像，并以數(shù)字格式加以保存的照相機(jī)。而傳統(tǒng)的照相機(jī)，是通過(guò)照相鏡頭將被攝物體成像在底片上，拍完后，在暗室中將底片顯影，進(jìn)行化學(xué)處理，然后曝光在相紙上。2023/2/12023/2/11.數(shù)碼照相機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理數(shù)碼相機(jī)是由鏡頭、CCD/CMOS、A/D（模/數(shù)轉(zhuǎn)換器）、MPU（微處理器）、內(nèi)置存儲(chǔ)器、LCD（液晶顯示器）、PC卡（可移動(dòng)存儲(chǔ)器）和接口（計(jì)算機(jī)接口、電視機(jī)接口）等部分組成。2023/2/12.數(shù)碼照相機(jī)的性能指標(biāo)（1）ISO與圖片質(zhì)量（2）快門（3）光圈（4）曝光（5）焦距（6）光學(xué)變焦與數(shù)碼變焦2023/2/17.2.2掃描儀掃描儀是一種光電一體化的高科技產(chǎn)品，它是將各種形式的圖像信息輸入計(jì)算機(jī)的重要工具，是繼鍵盤和鼠標(biāo)之后的第三代計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備。掃描儀具有比鍵盤和鼠標(biāo)更強(qiáng)的功能，從最原始的圖片、照片、膠片到各類文稿資料都可用掃描儀輸入到計(jì)算機(jī)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)這些圖像形式的信息的處理、管理、使用、存儲(chǔ)、輸出等，配合光學(xué)字符識(shí)別軟件OCR（OpticCharacterRecognize）還能將掃描的文稿轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)的文本形式。2023/2/11.掃描儀的組成結(jié)構(gòu)掃描儀主要由機(jī)蓋、原稿臺(tái)、光學(xué)成像部分、光電轉(zhuǎn)換部分、機(jī)械傳動(dòng)部分組成。2023/2/12.掃描儀的工作原理掃描儀掃描圖像的方式大至有三種，即：以電荷耦合器CCD為光電轉(zhuǎn)換元件的掃描、以接觸式圖像傳感器CIS(或LIDE)為光電轉(zhuǎn)換元件的的掃描和以光電倍增管PMT為光電轉(zhuǎn)換元件的掃描。（1）以CCD為光電轉(zhuǎn)換元件的掃描2023/2/1（2）以接觸式圖像傳感器CIS為光電轉(zhuǎn)換元件的掃描儀CIS是英文ContactImageSensor（接觸式圖像傳感器）的縮寫，它是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的傳感器，廣泛用于圖形式掃描器、傳真機(jī)、標(biāo)志識(shí)別器及辦公自動(dòng)化設(shè)備等領(lǐng)域。CIS由光源、柱狀透鏡、玻璃、外殼及感光電路組成。2023/2/1（3）以光電倍增管PMT為光電轉(zhuǎn)換元件的掃描儀主要組成部件有旋轉(zhuǎn)電機(jī)、透明滾筒、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路和成像裝置等。2023/2/13.掃描儀的工作過(guò)程利用光電元件將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再將電信號(hào)通過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。無(wú)論何種類型的掃描儀，它們的工作過(guò)程都是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。所以，光電轉(zhuǎn)換是它們的核心工作原理。2023/2/17.2.3復(fù)印機(jī)復(fù)印機(jī)是集靜電技術(shù)、光電技術(shù)、機(jī)械技術(shù)為一體的設(shè)備，它能把書寫、繪制或印刷等的原稿得到等倍、放大或縮小的復(fù)印品。復(fù)印機(jī)復(fù)印的速度快，操作簡(jiǎn)便，與傳統(tǒng)的鉛字印刷、蠟紙油印、膠印等的主要區(qū)別是無(wú)需經(jīng)過(guò)其他制版等中間手段，而能直接從原稿獲得復(fù)印品。在1800年代，英國(guó)的詹姆斯·瓦特就發(fā)明了文字復(fù)制機(jī)，是今日復(fù)印機(jī)的前身。復(fù)印機(jī)按工作原理，可分為模擬復(fù)印和數(shù)碼激光復(fù)印兩大類。2023/2/11.模擬復(fù)印機(jī)模擬復(fù)印機(jī)是通過(guò)曝光、掃描將原稿的光學(xué)模擬圖像通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)直接投射到已被充電的感光鼓上產(chǎn)生靜電潛像，再經(jīng)過(guò)顯影、轉(zhuǎn)印、定影等步驟，完成復(fù)印過(guò)程的復(fù)印機(jī)產(chǎn)品。2023/2/12023/2/12023/2/12.數(shù)碼復(fù)印機(jī)數(shù)碼復(fù)印機(jī)則是指首先通過(guò)CCD（電荷耦合器件）傳感器對(duì)通過(guò)曝光、掃描產(chǎn)生的原稿的光學(xué)模擬圖像信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，然后將經(jīng)過(guò)數(shù)字技術(shù)處理的圖像信號(hào)輸入到激光調(diào)制器，調(diào)制后的激光束對(duì)被充電的感光鼓進(jìn)行掃描，在感光鼓上產(chǎn)生有點(diǎn)組成的靜電潛像，再經(jīng)過(guò)顯影、轉(zhuǎn)印、定影等步驟，完成復(fù)印過(guò)程的產(chǎn)品。數(shù)碼復(fù)印機(jī)基本上相當(dāng)于把掃描儀和激光打機(jī)的功能融合在一起了。2023/2/1數(shù)碼復(fù)印機(jī)的工作原理2023/2/1模擬機(jī)和數(shù)碼機(jī)的轉(zhuǎn)印區(qū)別2023/2/17.3光電顯示技術(shù)【任務(wù)目標(biāo)】

通過(guò)對(duì)光電顯示技術(shù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解光電顯示技術(shù)的定義，掌握光電顯示器件（液晶顯示器、有機(jī)發(fā)光器件等）的工作原理，并了解現(xiàn)在最新的光電顯示技術(shù)。光電顯示技術(shù)是將電子設(shè)備輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成視覺(jué)可見(jiàn)的圖像、圖形、數(shù)碼以及字符等光信號(hào)的一門技術(shù)。從顯示原理的本質(zhì)看，它利用了發(fā)光和電光效應(yīng)兩種物理現(xiàn)象。所謂電光效應(yīng)是指加上電壓后物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)（如折射率、反射率、透射率等）發(fā)生改變的現(xiàn)象。2023/2/1主動(dòng)發(fā)光型：在外加電信號(hào)作用下，主動(dòng)發(fā)光型器件本身產(chǎn)生光輻射刺激人眼而實(shí)現(xiàn)顯示。比如CRT、PDP、ELD、激光顯示器等。被動(dòng)顯示型：在外加電信號(hào)作用下，被動(dòng)顯示型器件單純依靠對(duì)光的不同反射呈現(xiàn)的對(duì)比度達(dá)到顯示目的。自1897年德國(guó)人布勞恩發(fā)明陰極射線管(CRT:CathodeRayTube)以來(lái)，顯示器件產(chǎn)業(yè)取得了極大的進(jìn)步。主要的光電顯示器件有陰極射線管(CRT)、真空熒光管(VFD)、輝光放電管（GDD）、液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器(PDP)、發(fā)光二極管(LED)、場(chǎng)致發(fā)射顯示器(FED)、電致發(fā)光顯示器(ELD)、電致變色顯示器（ECD）、激光顯示器(LPD)、電泳顯示器(EPD)、鐵電陶瓷顯示器(PLZT)等。

2023/2/17.3.1液晶顯示器液晶顯示器LCD（LiquidCrystalDisplay）的主要構(gòu)成材料為液晶。液晶顯示是利用液晶的光變化進(jìn)行顯示，屬于非主動(dòng)發(fā)光型顯示。液晶顯示器與傳統(tǒng)的CRT相比，不但體積小，厚度?。?4.1英寸的整機(jī)厚度可做到只有5cm），重量輕、耗能少（1到10μW/cm2）、工作電壓低（1.5到6V）且無(wú)輻射，無(wú)閃爍并能直接與CMOS集成電路匹配。由于優(yōu)點(diǎn)眾多，LCD從1998年開(kāi)始進(jìn)入臺(tái)式機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。2023/2/11.液晶顯示器的構(gòu)造2023/2/12.液晶顯示器的顯像原理（1）液晶的物理特性當(dāng)通電時(shí)導(dǎo)通，排列有秩序，使光線容易通過(guò)；不通電時(shí)排列混亂，阻止光線通過(guò)。液晶的這種物理特性正是其用于顯示器件、光電器件、傳感器件的基礎(chǔ)。2023/2/1（2）單色液晶顯示器的原理LCD技術(shù)是把液晶灌入兩個(gè)列有細(xì)槽的平面之間，這兩個(gè)平面上的槽互相垂直(相交成90度)。2023/2/13.液晶顯示器的分類2023/2/17.3.2有機(jī)發(fā)光顯示器有機(jī)發(fā)光二極管或有機(jī)發(fā)光顯示器（OrganicLightEmittingDiode，OLED）本質(zhì)上屬于有機(jī)電致發(fā)光（OEL）顯示器件。有機(jī)電致發(fā)光是指有機(jī)半導(dǎo)體發(fā)光材料在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)載流子注入、傳輸、電子和空穴結(jié)合形成激子、進(jìn)而輻射復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的現(xiàn)象。OLED是基于有機(jī)材料的一種電流型半導(dǎo)體發(fā)光器件，是自20世紀(jì)中期發(fā)展起來(lái)的一種新型顯示器技術(shù)。2023/2/1OLED要獲得全彩有三種方法：采用白色發(fā)光層加濾色片。這是獲得全色顯示最簡(jiǎn)單的方法；采用紅、綠、藍(lán)三種有機(jī)發(fā)光材料，因此發(fā)光層為三層結(jié)構(gòu)；采用藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料，再用顏色轉(zhuǎn)換材料獲得全彩。OLED具有全固態(tài)、主動(dòng)發(fā)光、高亮度、高對(duì)比度、超薄、低成本、低功耗、快速響應(yīng)、寬視角、工作溫度范圍寬、易于柔性顯示等諸多優(yōu)點(diǎn)，被視為21世紀(jì)最具前途的產(chǎn)品之一。2023/2/17.4光加工【任務(wù)目標(biāo)】通過(guò)對(duì)光加工內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解光加工技術(shù)的定義，掌握光加工（激光切割、激光焊接、激光打孔等）的工作原理，并了解現(xiàn)在最新的光加工技術(shù)。2023/2/17.4.1激光加工激光加工是激光系統(tǒng)最常用的應(yīng)用，它是利用高功率密度的激光束照射工件，使材料熔化氣化而進(jìn)行穿孔、切割和焊接等的特種加工。激光加工作為先進(jìn)制造技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、電子、電器、航空、冶金、機(jī)械制造等國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要部門，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率、自動(dòng)化、無(wú)污染、減少材料消耗等起到愈來(lái)愈重要的作用。2023/2/11.激光加工的原理

根據(jù)激光束與材料相互作用的機(jī)理，大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學(xué)反應(yīng)加工兩類。

激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產(chǎn)生的熱效應(yīng)來(lái)完成加工過(guò)程，主要包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標(biāo)、激光鉆孔和微加工等。光化學(xué)加工指當(dāng)激光束加于物體時(shí)，高密度能量光子引發(fā)或控制光化學(xué)反應(yīng)的加工過(guò)程，也叫做冷加工。主要包括光化學(xué)沉積、立體光刻、激光刻蝕等。2023/2/12.激光加工技術(shù)的分類

（1）激光焊接以高功率聚焦激光束為熱源，熔化材料形成焊接接頭的高精度高效率焊接方法。以高功率聚焦激光束為熱源，熔化材料形成焊接接頭的高精度高效率焊接方法。（2）激光切割2023/2/1（3）激光打孔激光束在空間和時(shí)間上高度集中，利用透鏡聚焦，可以將光斑直徑縮小到微米級(jí)從而獲得105--1015W/cm2的激光功率密度。如此高的功率密度幾乎可以在任何材料實(shí)行激光打孔。2023/2/1（4）激光打標(biāo)激光打標(biāo)是在激光焊接、激光熱處理、激光切割、激光打孔等應(yīng)用技術(shù)之后發(fā)展起來(lái)的一門新型加工技術(shù)，是一種非接觸、無(wú)污染、無(wú)磨損的新標(biāo)記工藝。（5）激光熱處理激光熱處理是一種表面熱處理技術(shù)，即利用激光加熱金屬材料表面實(shí)現(xiàn)表面熱處理。2023/2/1（6）激光快速成型激光快速成型（LaserRapidPrototyping：LRP）是將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制作、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)、精密伺服驅(qū)動(dòng)和新材料等先進(jìn)技術(shù)集成的一種全新制造技，多用于模具和模型行業(yè)。（7）激光涂敷激光涂敷是一種特殊的金屬表面強(qiáng)化工藝，其原理是通過(guò)運(yùn)用源自激光的可控?zé)崃?，將某種粉末金屬材料涂敷到基體表面上以達(dá)到表面強(qiáng)化效果。2023/2/17.4.2近視眼手術(shù)1.人的眼睛眼睛是人類感官中最重要的器官，大腦中大約有80%的知識(shí)都是通過(guò)眼睛獲取的。眼睛能辨別不同的顏色和亮度的光線，并將這些信息轉(zhuǎn)變成神經(jīng)信號(hào)，傳送給大腦。2023/2/1正視眼：眼球在調(diào)節(jié)靜止的狀態(tài)下，來(lái)自物體反射來(lái)的平等光線經(jīng)過(guò)眼的屈光后，焦點(diǎn)恰好落在視網(wǎng)膜上，能形成清晰的像。近視眼：但當(dāng)焦點(diǎn)落在視網(wǎng)膜前，不能準(zhǔn)確地在視網(wǎng)膜上形成清晰的像，稱為近視。近視的原因是眼睛的前后徑變長(zhǎng)。遠(yuǎn)視眼：當(dāng)焦點(diǎn)落在視網(wǎng)膜后方，一樣不能準(zhǔn)確地在視網(wǎng)膜上形成清晰的像，這種情況稱為遠(yuǎn)視。遠(yuǎn)視的原因是眼球的前后徑變短。散光：是一種非球?qū)ΨQ折光系統(tǒng)。散光眼在角膜的不同子午面上具有不同的折光力。2023/2/12.近視眼激光手術(shù)“近視眼激光手術(shù)”即是人們常說(shuō)的“準(zhǔn)分子激光手術(shù)”，愛(ài)爾用準(zhǔn)分子激光通過(guò)對(duì)角膜瓣下基質(zhì)層進(jìn)行屈光性切削，從而降低瞳孔區(qū)的角膜曲率，達(dá)到矯正近視的目的。此項(xiàng)技術(shù)經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段：準(zhǔn)分子激光角膜表面切削術(shù)(PRK)、準(zhǔn)分子激光角膜切削術(shù)IK、準(zhǔn)分子激光上皮下角膜磨鑲術(shù)EK、宇宙飛秒FK四個(gè)發(fā)展階段，經(jīng)過(guò)二十年的發(fā)展達(dá)到了一定的水平。2023/2/12023/2/17.5綜合實(shí)訓(xùn)【任務(wù)要求】通過(guò)由簡(jiǎn)到難的幾個(gè)不同的光電綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)光電綜合系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，并培養(yǎng)學(xué)生能實(shí)際解決日常生活中一些有問(wèn)題的光電系統(tǒng)的能力。2023/2/17.5.1實(shí)訓(xùn)一光電鼠標(biāo)的拆裝

【實(shí)訓(xùn)目的】1.掌握光電鼠標(biāo)的工作原理；2.掌握光電鼠標(biāo)的拆裝技巧，能對(duì)光電鼠標(biāo)的故障進(jìn)

行正確維修。

【實(shí)訓(xùn)內(nèi)容】1.光電鼠標(biāo)的拆裝2.光電鼠標(biāo)的故障維修

【實(shí)訓(xùn)儀器】

光電鼠標(biāo)、螺絲刀、電烙鐵2023/2/1

【實(shí)訓(xùn)原理】1.光電鼠標(biāo)的原理通過(guò)發(fā)光二極管發(fā)出的光線，照亮光電鼠標(biāo)底部表面，然后將底部表面反射回來(lái)的一部分光線，經(jīng)過(guò)一組光學(xué)透鏡，傳輸?shù)焦飧袘?yīng)器件內(nèi)成像。當(dāng)光電鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)，其移動(dòng)軌跡便會(huì)被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像。最后利用光電鼠標(biāo)內(nèi)部的一塊專用圖像分析芯片對(duì)移動(dòng)軌跡上攝取的一系列圖像進(jìn)行分析處理，通過(guò)對(duì)這些圖像上特征點(diǎn)位置的變化進(jìn)行分析，來(lái)判斷鼠標(biāo)的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離，從而完成光標(biāo)的定位。2023/2/1光電鼠標(biāo)通常由以下部分組成：光學(xué)感應(yīng)器、光學(xué)透鏡、發(fā)光二極管、接口微處理器、輕觸式按鍵、滾輪、連線、PS/2或USB接口、外殼等。2023/2/12.光電鼠標(biāo)的維修

光電鼠標(biāo)使用光電傳感器替代機(jī)械鼠標(biāo)中的機(jī)械元件，因而維修方法具有獨(dú)特性。光電鼠標(biāo)故障是的90%以上為斷線、按鍵接觸不良、光學(xué)系統(tǒng)臟污造成，少數(shù)劣質(zhì)產(chǎn)品也常有虛焊和元件損壞的情況出現(xiàn)。（1）靈敏度變差（2）光電板磨損或位置不正（3）鼠標(biāo)定位不準(zhǔn)2023/2/1【實(shí)訓(xùn)步驟】1.光電鼠標(biāo)的拆裝2023/2/12.光電鼠標(biāo)的維修找出幾個(gè)有問(wèn)題的光電鼠標(biāo)的問(wèn)題所在，將其維修好，將維修記錄填入表格7-2。【思考】光電鼠標(biāo)的工作壽命取決于什么？光電鼠標(biāo)和傳統(tǒng)機(jī)械式鼠標(biāo)在結(jié)構(gòu)上有什么不同？2023/2/17.5.2實(shí)訓(xùn)二光纖端面處理耦合及熔接

【實(shí)訓(xùn)目的】1.掌握光纖頭平端面的處理技術(shù)；2.掌握光纖之間的耦合、調(diào)試技術(shù)，了解光纖橫向和縱向偏差對(duì)光纖耦合損耗的影響；

3.了解光纖熔接的基本技術(shù)?！緦?shí)訓(xùn)內(nèi)容】1.光纖端面處理基本操作實(shí)驗(yàn)2.光纖耦合技術(shù)基本操作實(shí)驗(yàn)3.光纖熔接技術(shù)基本操作實(shí)驗(yàn)4.光功率耗損法對(duì)光纖熔接質(zhì)量測(cè)試2023/2/1【實(shí)訓(xùn)儀器】光纖熔接機(jī)、光纖切割刀、光纖剝皮鉗、裸光纖、裸纖適配器、1310/1550穩(wěn)定光源、光功率計(jì)、單模光跳線【實(shí)訓(xùn)原理】1.光纖的簡(jiǎn)介光纖，是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)寫，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具。2023/2/12023/2/12.光纖端面的處理光纖端面的處理是一項(xiàng)基本技術(shù)，其形式有兩種：平面光纖頭和微透鏡光纖頭。前者多用于各種光無(wú)源器件與光纖之間的接續(xù)；后者主要用于光纖與光源、光探測(cè)器之間的耦合。光纖端面處理質(zhì)量的好壞直接影響到接續(xù)后的光纖損耗和光纖與光源或光探測(cè)器的耦合效率。2023/2/1光線端面處理的基本步驟為：（1）光纖涂覆層的剝除；（2）光纖頭的制備；（3）光纖頭的檢驗(yàn)；（4）光纖的連接；（5）光纖熔接質(zhì)量測(cè)試。【注意事項(xiàng)】1.實(shí)驗(yàn)操作之前，請(qǐng)?jiān)敿?xì)閱讀光纖熔接機(jī)使用說(shuō)明書；2.學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)，請(qǐng)嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的要求進(jìn)行操作，以免造成不必要的損失；3.注意節(jié)約使用裸光纖。2023/2/1【實(shí)訓(xùn)操作】1.光纖端面處理基本操作實(shí)驗(yàn)2.光纖耦合技術(shù)基本操作實(shí)驗(yàn)3.光纖熔接技術(shù)基本操作實(shí)驗(yàn)4.光功率耗損法對(duì)光纖熔接質(zhì)量測(cè)試【思考】1.光纖的縱向與橫向偏差哪種對(duì)光纖耦合效率的影響大？結(jié)合實(shí)訓(xùn)談?wù)劯行哉J(rèn)識(shí)，并作理論解釋。2.就本實(shí)訓(xùn)而言，以上測(cè)得的焊點(diǎn)損耗是否就是焊點(diǎn)的實(shí)際耗損？2023/2/17.5.3實(shí)訓(xùn)三太陽(yáng)能光伏電站的認(rèn)識(shí)【實(shí)訓(xùn)目的】1.掌握太陽(yáng)能光伏電站的結(jié)構(gòu)和工作原理；2.了解太陽(yáng)能電池板的性能參數(shù)和電池板的安裝；

3.熟練掌握太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)的組裝?！緦?shí)訓(xùn)內(nèi)容】1.太陽(yáng)能電池板安裝實(shí)驗(yàn)2.太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)的拆解與組裝【實(shí)訓(xùn)儀器】太陽(yáng)能電池板、控制器、蓄電池、直流/交流逆變器、交流負(fù)載和直流負(fù)載、電烙鐵、吸盤等【實(shí)訓(xùn)原理】1.太陽(yáng)能光伏電站的簡(jiǎn)介通過(guò)太陽(yáng)能電池方陣將太陽(yáng)能輻射能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電站稱為太陽(yáng)能光伏電站。太陽(yáng)能光伏電站按照運(yùn)行方式可分為離