《光源与照明专业实验》课程教学大纲.doc

《光源与照明专业实验》课程教学大纲

执笔人：谢嘉宁

审核人：吕健滔

编写日期：2013年9月

一、实验类别：专业实验课程性质：必修课程学分：4

二、实验总学时：64,其中第5学期32学时（理论2学时），第6学期32学时（理论2学时）

三、应开实验个数：10必开实验个数：0选开实验个数：10

四、适用专业：光源与照明专业

五、考核方式：小论文

六、实验成绩评定方法：平时成绩占60%,期末考试成绩占40%

七、实验成绩占课程总成绩比例：100%

八、实验教材或白编指导书：《光源与照明专业实验》讲义（自编）

九、实验项目汇总表：

第5学期学时：32

应开实验个数：5必开实验个数：0选开实验个数：5

实验一光敏元件的特性及电机转速测量

学时：6

（一）实验类型：综合性

（二）实验目的：

1.掌握光敏二极管、光电池、热释电探测器等光电元件的基本特性，了解其应用;

2.掌握用光敏二极管测量电机转速的原理与方法。

（三）实验内容：

1.测量光电池的短路电流、开路电压及光电流随光照度的变化曲线；

2.测量热释电探测器的输出电压与人体感应距离的关系曲线及与环境温度的关系；

3.用光电开关测量电机转速。

（四）要求：选开

（五）每组人数：4

（六）主要仪器设备及套数：CSY10G光电传感系统实验仪，示波器；4套。

（七）所属实验室：物理实验教学中心

实验二光电探测器灵敏度及线性度研究

学时：6

（一）实验类型：综合性

（二）实验目的：

1.掌握光电探测器灵敏度和线性度的概念；

2.掌握光电探测器（光敏电阻、光电池、光敏二极管）灵敏度和线性度的测量方法。（三）实验内容：

1.熟悉光敏电阻、光电池、光敏二极管的结构；

2.了解并掌握光电探测器测量系统的基本结构；

3.测量光电探测器的灵敏度和线性度，并绘制相应关系曲线。

（四）要求：选开

（五）每组人数：2

（六）主要仪器设备及套数：自制仪器（2套）

（七）所属实验室：物理实验教学中心

实验三半导体泵浦固体激光器综合实验

学时：6

（一）实验类型：综合性

（二）实验目的：

掌握半导体泵浦固体激光器的工作原理和调试方法，学会测量阈值及功-功转换效率，了解固体激光器倍频的基本原理。

（三）实验内容：

1.调试半导体泵浦固体激光器；

2.测量阈值及功一功（泵浦光功率一输出激光功率）转换效率；

3.研究腔长对阈值及功一功转换效率的影响；

4.在半导体激光泵浦的固体激光器实验系统的基础上，在激光谐振腔内插入KTP晶体, 进行腔内倍频，产生532nm的绿光输出。

（四）要求：选开

（五）每组人数：4

（六）主要仪器设备及套数：半导体激光泵浦固体激光器及其倍频和调Q实验系统，示波器，光电探测器，光谱仪（OSA）。2套

（七）所属实验室：物理实验教学中心

实验四太阳能光伏发电原理与应用实验

学时：6

（一）实验类型：综合性

（二）实验目的：

了解并掌握太阳电池的原理及结构，太阳能发电系统的组成及工程应用。

（三）实验内容：

1.太阳电池特性测量；

2.环境因素对太阳能电池输出的影响；

3.最大功率点跟踪器（MPPT）功能实验；

4.太阳能控制器功能实验；

5.离网太阳能系统搭建及实验；

6.并网太阳能系统搭建及实验。

（四）要求：选开

（五）每组人数：4

（六）主要仪器设备及套数：太阳能光伏发电原理与应用综合实验平台。2套

（七）所属实验室：物理实验教学中心

实验五燃料电池综合实验

学时：6

（一）实验类型：综合性

（二）实验目的：

了解并掌握太阳电池的原理及结构，太阳能发电系统的组成及工程应用。

（三）实验内容：

1.燃料电池输出特性的测量；

2.质子交换膜电解池的特性测量；

3.太阳能电池的特性测量；

（四）要求：选开

（五）每组人数：4

（六）主要仪器设备及套数：燃料电池综合实验仪。2套

（七）所属实验室：物理实验教学中心

实验六光源色温、发光效率及光强空间分布测量

学时：6

（一）实验类型：综合性

（二）实验目的：

了解并掌握光源色温测试系统的基本结构、测量方法，光通量和流明效率的基本概念及测量方法，光强空间分布的测试原理及方法。

（三）实验内容：

1.了解光源色温测试系统的基本结构及使用方法；

2.测定白炽灯色温与输入功率关系，并绘制功率一色温关系曲线，分析其特点；

3.掌握光强空间分布测试系统的基本结构及使用方法；

4.测定插脚式LED和贴片式LED的光强空间分布，绘出光强空间分布图。

5.计算光源的流明效率，分析流明效率与输入功率的关系。

（四）要求：选开

（五）每组人数：4

（六）主要仪器设备及套数：LED610光通量测试仪，光源光强度角分布实验仪。3套

（七）所属实验室：物理实验教学中心

第6学期学时：32

应开实验个数：5必开实验个数：0选开实验个数：5

实验一LED光源光色电热综合测试实验

学时：6

（一）实验类型：综合性

（二）实验目的：

学会LED光源的色参数、光度参数、电参数、结温热阻的快速测试，并实现LED在不同温度或工作电流下的瞬态和稳态参数的测量。

（三）实验内容：

1.电性能测试，自动设定并测量LED的正向工作电流、正向工作电压、反向击穿电压、

反向漏电流；

2.空间光强分布测试，测量光强分布曲线、等效光通量；

3.用快速扫描方式测量相对光谱功率分布、色品坐标、相关色温、显色指数、色容差、

峰值波长、光谱半宽度、主波长、色纯度等参数；

4.LED热学特性参数测试实验。

（四）要求：选开

（五）每组人数：4

（六）主要仪器设备及套数：LED光色电综合分析系统2套；高精度快速光谱辐射计，热电性能分析仪,0.5米专用积分球，标准光源及配套稳压电源，LED热电光综合分析系统软件, 高精度数字功率计，计算机；2套。

（七）所属实验室：物理实验教学中心

实验二电子镇流器电参数与LED电磁兼容测量

学时：6

（一）实验类型：综合性

（二）实验目的：

1.了解电子镇流器在电光源中的作用及工作原理；

2.掌握电子镇流器常用性能参数的测量方法；

3.学会判定LED及配套电器的抗静电能力；

4.学会判定电子设备的电快速瞬变群脉冲抗扰度

5.找出LED及照明产品在规定的工作状态下工作时，对由开关或雷电作用所产生的有一定危害电平的浪涌（冲击）电压的反应。

（三）实验内容：

1.测量电子镇流器的输入电压电流波形，电压与电流的有效值、功率、功率因数，以及谐波分析；

2.测量电子镇流器的输出电压电流波形，电压与电流的有效值、功率、功率因数，以及谐波分析；

3.测量电子镇流器的输入启动特性：输入端的电压最大值、电压达到最大值的时间、冲