实验目的
实验原理
实验内容及步骤

本实验教学项目的课程目标为,通过仿真实验的操作,学生应学会有关现代偏振光学中有关矢量光场的生成、调控、传输及聚焦,掌握相关的实验分析方法,主要包括以下内容或知识点:

(1)液晶空间光调制器的光场调控原理与实现技术

(2)激光场的模态生成与叠加(LG模式、HG模式和IG模式)原理与技术

(3)全斯托克斯偏振信息的测量原理与技术

(4)高阶矢量偏振光场的合成与分析

(5)偏振器件的矩阵描述与空变偏振光的矩阵传输理论与分析方法

(6)电-磁偶极子与偶极阵的辐射电磁场与其时间反演场

(7)Richards-Wolf矢量光场的衍射积分与聚焦

(8)聚焦光场的三维偏振分析方法

(9)偶极子阵列结构参数对聚焦光场结构设计的影响

(10)三维平顶光场的结构结构特性分析方法。



本实验教学项目按照空变偏振光场的生成、调控、传输和聚焦的顺序,分为两个实验项目,按照实验仪器学习、实验系统搭建、实验参数调试、实验结果分析与优化的顺序进行各操作步骤设计。

引擎模块功能设计:图形界面设计,让用户可以直观感官交互的界面,包括各种光场的2D图形界面。3D渲染,对实验室环境,各个仪器模型进行渲染,提高画面质量,给用户提供更好的操作体验。物理引擎,仪器防碰撞功能,仪器拖动等。人机交互,根据用户的操作能产生对应的反馈。消息事件,整个实验各个操作之间的消息传递和逻辑事件处理模块。

虚拟场地和仪器模型设计:当把开发引擎部分开发完毕之后,则进行虚拟场地(实验室场景和光学防震台等物体),虚拟仪器模型开发工作(每一个仪器都有对应的代码来实现移动,水平旋转,光路效果等功能),并且对每个仪器采用数学建模,参数封装定义,提高功能完备性。

实验逻辑控制设计:将所有对象添加到控制变量中,统一管理,调配,基本实现实验一体化。接着开发具体实验内容模块,让用户可以按照流程完成实验。开发实验指导模块,指导用户一步步完成实验。

实验考核模块设计:对实验中的关键性步骤和测量的数据进行记录,存储。最后是数据接口模块,按照数据接口规范,将当前用户操作的数据与网站进行交互,可以直接传到网站上,供教师评阅,根据用户实验成绩,找出不足的地方,再因材施教。

本实验教学项目按照空变偏振光场的生成、调控、传输和聚焦的顺序,分为两个实验项目,按照实验仪器学习、实验系统搭建、实验参数调试、实验结果分析与优化的顺序进行各操作步骤设计。

引擎模块功能设计:图形界面设计,让用户可以直观感官交互的界面,包括各种光场的2D图形界面。3D渲染,对实验室环境,各个仪器模型进行渲染,提高画面质量,给用户提供更好的操作体验。物理引擎,仪器防碰撞功能,仪器拖动等。人机交互,根据用户的操作能产生对应的反馈。消息事件,整个实验各个操作之间的消息传递和逻辑事件处理模块。

虚拟场地和仪器模型设计:当把开发引擎部分开发完毕之后,则进行虚拟场地(实验室场景和光学防震台等物体),虚拟仪器模型开发工作(每一个仪器都有对应的代码来实现移动,水平旋转,光路效果等功能),并且对每个仪器采用数学建模,参数封装定义,提高功能完备性。

实验逻辑控制设计:将所有对象添加到控制变量中,统一管理,调配,基本实现实验一体化。接着开发具体实验内容模块,让用户可以按照流程完成实验。开发实验指导模块,指导用户一步步完成实验。

实验考核模块设计:对实验中的关键性步骤和测量的数据进行记录,存储。最后是数据接口模块,按照数据接口规范,将当前用户操作的数据与网站进行交互,可以直接传到网站上,供教师评阅,根据用户实验成绩,找出不足的地方,再因材施教。


预习资料

序号 资源信息分类 资源信息名称 资源信息类型 操作
         

操作资料

序号 资源信息分类 资源信息名称 资源信息编号 资源信息类型 费用 收费有效期
1 操作 追光逐影:空间结构激光的调控与焦场定制实验 nuaa003 外部链接 0.00 0

实验交流

教学引导视频

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