前言

随着科学技术的发展，机器制造业已经由自动化过渡到智能化阶段，尤其是信息技术的发展对光电信息产业的需要越来越迫切，光信息科学与技术、光电信息工程等专业像雨后春笋般地诞生在国内各个高等学校，为光电信息产业培养了大批人才，促进了光电信息技术的进一步发展。但是，仍然存在着两难（企业用人难，毕业生就业更难）的问题。将提高学生动手、动脑能力放在首位，已经成为很多高校教学改革的方向，如何利用实验教学环节来提高动手能力显得格外重要。为找寻解决两难的关键和适应光电信息技术发展的需要，我们组织了9所高校的20余名在光电信息领域具有很高造诣的一线教师与实验工作者着手编写了这本《光电信息综合实验与设计教程》，以便适应光电信息技术迅猛发展对人才培养的需要。

本书以新的实验室建设理念为指导思想，以提高学生动手与动脑能力为目标，努力为培养新一代创新型高科技人才，适应高速发展的现代科学技术的需要服务。编写过程中参考了很多学校的相关实验教学设备和一些具有创意性的实验仪器，结合作者多年从事实验室工作的感受和对实验室建设的成功经验，同时提出了新的实验室建设理念：“自设实验题目，自搭实验系统，创业基础坚实，择业广受欢迎。”

按着教学规律将本书分为综合实验与综合设计两篇。

第一篇的综合实验共有8章，涵盖了光、机、电和算等多学科的实验，包括基础理论（或称验证性）的实验教学内容与创新性和实训性的实验内容。其主导思想是为学生提供“自设实验题目”的参考，先让学生按教材提供的实验方法与步骤完成规定的各种实验。在实验方法与步骤的讲述方面贯穿了引导学生自己搭建实验装置或系统的主线，让学生在自己搭建的系统上完成各种功能的调试，调试过程使学生得到锻炼与提高，同时调动学生的学习兴趣与创新意识，愿意根据所学课程设置新的实验题目，再利用自搭的实验系统完成理论课需要进行的实验。在实验过程中增长才干，养成务实、开拓与进取的优良学风。

第一篇介绍的内容较多、较广，可以根据各校、各专业或本课程的特点选用适当的章节进行实验，尽管自搭实验系统花费的时间与精力较大，但学生的收获将比过去的“黑匣子”、“傻瓜式”或“模块化”实验教学仪器要大得多。

第二篇的综合设计由4章构成。首先编排一些简单而基础的实验设计；然后根据先易后难的原则安排一定量的课程设计课题，也筛选了一些具有代表性的毕业设计课题，引用了一些综合性、实用性和创新性强的设计课题，目的是使学生学会从事设计所必须掌握的知识和技能；最后列举一些难度较高且具有当前水平的设计实例，目的是使学生了解、认识与掌握当前光电信息方向的科技发展水平的设计内容。有些设计内容并不是按着实际设计论文或设计说明书的格式描述的，而是侧重讨论并指出课题的设计关键点、难点和创新点，把那些重复的内容尽量简化。

在本书编写过程中参考了一些光电信息方面的“十五”、“十一五”国家级规划教材，主要有：

《光电技术（第2版）》：王庆有主编，电子工业出版社。

《光电传感器应用技术》：王庆有主编，机械工业出版社。

《工程光学》：郁道银主编，机械工业出版社。

《光电图像处理》：刘文耀主编，电子工业出版社。

《光电子技术》：姚健全主编，高等教育出版社。

《光学》：赵健林主编，高等教育出版社。

还参考了黎敏、廖延彪主编，武汉大学出版社出版的《光纤传感器原理与应用》，以及王庆有主编，电子工业出版社出版的《图像传感器应用技术》等教材。

本书由天津大学王庆有主编，并负责全书的策划与统稿。来自天津大学、长春理工大学、西安工业大学等9所高等院校的光电信息技术领域的20多位一线教师与实验室的高级工程技术人员，组成教材编写组，分别编写了各自擅长的部分。可以说，本书的出版，是编写组成员集体智慧的结晶。

本书编写组成员有：天津大学的王庆有、陈晓冬、王晋疆、齐龙和刘宏利，吉林大学的赵静荣，中南大学的徐富新、李幼真、刘雁群和吴承德，长春理工大学的付跃刚、徐熙平和周见红，西安工业大学的倪晋平、田会和马卫红，南昌航空大学的王庆和黎芳芳，天津工业大学的尚可可，浙江师范大学的钱惠国，淮海工学院的王惠明。除此之外，在本书编写过程中有很多同行朋友提供了许多很有价值的材料和建议，在此深表感谢。

本书由西安工业大学刘缠牢教授、天津理工大学蒋振平副教授主审；在本书编写过程中，天津工业大学的尚可可、天津市耀辉光电技术有限公司的于洪明、张慧霞、刘晓芳等付出了巨大劳动；本书的出版得到了很多高校光信息科学与技术、光电信息工程等专业的领导与教师的大力支援与关注。在此，一并表示感谢。还要感谢天津市耀辉光电技术有限公司、天津市开希机器视觉技术有限公司领导与员工的大力协助，天津大学精密仪器与光电子工程学院领导与同事的大力支持。

编者