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实验二 1． 耦合器可以把能量分配到两个端口（额外损耗很小），如果反过来在两个端口输入光， 会出现什么现象？（反过来入射的两个光没有固定的相位关系） 答：反过来接也有信息输出，插入损耗不变，但反过来接后耦合器的耦合度变成隔离度， 耦合端口出来的信号会比较小。 实验六 1、说明 TCD1200D 的基本工作原理。 答：存储：SH 为低电平时处于“采光期”，进行摄像，MOS 电容对光生电子进行积累。 转移：两个移位寄存器都有两相电极 φ  1  、φ  2  与外电路相连。当外电路对 φ  1  、φ  2  提供适 当的驱动脉冲时，移位寄存器中的电荷包就由右向左移位。 当一行的 N 个信号全部读完，产生一个触发信号，使转移栅变为高电平，将新一行的 N 个 光信号电荷包并行转移到 CCD 中，开始新一行信号传输与读出，周而复始。 2、在本实验中，CCD 驱动信号频率取多少为好？高些或低些会影响什么？太高或太低又 会如何？ 答：驱动频率取二档为好。高些低些会影响电荷包的转移和存储。 太高，转移过快，电荷包不能全部输出，这样就会影响下一个周期输出信号的精确度。 太低，噪声太大。 实验七 1. 试找出影响条码识别的主要因素，说明 CCD 的工作状态是否影响对条码的 采集与识别？为什么条码扫描与识别系统中用的 CCD 也不能工作在饱和区？ 答：影响条码识别的主要因素：CCD 的积分时间和驱动频率，光学系统的光圈 和焦距等参数。CCD 的工作状态对条码的采集与识别有影响。因 CCD 工作在 饱和区会使图像出现在高亮度区域而导致无法显示图像颜色而影响条形码的识 别。 通过实验你能察觉到光学成像物镜对条码较宽的条纹输出的幅度要比较窄条 纹的输出幅度高吗？这是什么原因？（要从成像物镜的光学函数方面考虑） 答：能，因为当条码的尺寸不一时，在 CCD 成像的畸变就不一样 焦距的调焦程度对条码扫描与识别的影响如何？ 答：尽量保证成像波形垂直于 X 轴能提高识别精度，即可调整焦距，使观测到 的曲线尽量徒直，波形显得比较毛糙，才为调试到较理想状况。 4. 商场的条码扫描器对商品进行扫描时会发出“笛”声，然后便能将商品的单价 与总价输入到收款机内，试问发出“笛”前售货员转动条码扫描器的过程是什么 过程？发出“笛”声又是什么信号？ 答：柜台收银员在扫描商品时发出“笛”声前，转动条码扫描器是调焦过程， 发出“笛”声是条形码识别确认信号。 5、 假设本实验测量物体宽度为 4mm，CCD 像面的测量精度为±2（CCD 像元 尺寸），根据光学放大倍数，分析本实验测量角度的精度情况。 6、 同上条件，假设被测物体本身的宽度变化为 8 ± 0.2mm，再分析角度测量的 精度情况 7.分析影响物体振动测量精度的主要因素。 答：线阵CCD的积分时间和驱动频率，CCD像面的测量精度，电机转速。 8. 在振动测量实验中采用“固定阈值”与“浮动阈值”对振动测量的结果有无影响？ 用不同的“固定阈值”进行实验，观察测量结果是否发生变化？ 答： 在振动测量实验中采用“固定阈值”与“浮动阈值”对振动测量的结果没有影 响，用不同的“固定阈值”进行实验，观察测量结果没有发生改变。 9. 调整振动实验装置的电机转速，观察振动曲线的变化情况，然后改变线阵 CCD的积分时间再观察测量结果，分析影响振动测量的主要因素是什么？ 答：调整振动实验装置的电机转速，测量振幅不变，周期改变，且随着转速的 加快而变小。当改变线阵CCD的积分时间时， 影响振动测量的主要因素：线阵CCD的积分时间和驱动频率，物镜的放大倍数。 10. 在调整电机转速时发现振动频率与周期的确发生变化，但是振动幅度不变， 为什么？ 答：调整电机转速时，被测杆件将产生以某一频率为f的振动，则振动频率与周 期发生变化，而振动幅度只与振源和与振源的距离大小有关，故振幅不变。 实验九 1. 使用 PIN 探测器需要注意哪些事项? PIN 探测器与硅光电池、太阳能电池和雪崩光电二 极管原理上有何区别？ 答：注意事项：（1）在工作波长上要有足够的响应度，即对一定的入射光功率，光检测器 能够输出尽可能大的光电流（2）PIN 光电二极管有非常宽的线性工作区，当入射光功率低 于 mw 量级时，器件不会发生饱和（3）PIN 工作时的反向偏置都远离击穿电压，一般为 10- 30V。 区别：（1）PIN：用于光电信号转换，通讯中常用，主要有工作于 850nm 波段和 1100- 1650nm 波段的。 硅光电池：主要是能量转换，一般工作在可见光波段，把光能转换成电能 太阳能电池：利用光电材料吸收光能后发生光电子转换反应。 （4）雪崩光电二极管：灵敏度高，响应快；但需要上百伏的工作电压，性能与入射光功率 有关，具有雪崩增益区，光电流会被放大