基于项目训练的《薄膜光学》课程实践教学探讨摘要：作为光学工程专业研究生课程之一，《薄膜光学》课程具有极强的专业性、抽象性和交叉性，其中学生实践环节的组织及其效果一直是教学中的短板。为了满足目前光电产业对薄膜工程师的迫切需求，笔者以激光陀螺小型化中遇到的陀螺读出拍频信号信噪比下降的实际科研问题为背景，以学生为主体，通过科研项目训练的方式，展开了一场实践教学演练，结果表明以项目训练方式推动《薄膜光学》实践教学的思路值得提倡关键词：薄膜光学；实践教学；激光陀螺：G642.0文献标志码：A：1674-9324(2016)38-0123-02目前，伴随着高清显示屏、智能手机和太阳能利用等的普及，光电产业界急需具有扎实动手能力和研发能力的光学薄膜工程师。然而，作为一个知识、技术和资金密集型的高科技产业，光学薄膜要求从业者不断地进行智力投资和知识更新，进一步加剧了薄膜工程师供不应求的现状。为更好地适应前沿科研和产业界的需要，多个大学和研究所纷纷开设了《薄膜光学》课程，代表性单位有浙江大学、中科院长春光机所、国防科技大学、西北工业大学、长春理工大学等，中科院上海光机所还经常组织光学薄膜暑期培训班。然而，由于《薄膜光学》是门专业性很强的交叉性工程技术学科，涉及数学、计算机、光电、真空、材料和自动控制等领域，课程内容多而课时短，往往造成在其课堂教学中易偏重于理论讲解，造成学生学完课程后仍然不清楚薄膜设计、制备和测试的实际过程，动手能力锻炼严重不足，实践教学长期处于教学短板。为此，笔者试着以实际科研项目训练的方式探讨《薄膜光学》实践教学的可行性及效果一、问题的提出环形激光陀螺（RLG）作为惯性导航与制导的理想角速度敏感元件，在西方发达国家许多领域已取代了传统机电陀螺，特别是在飞机、军用舰船、潜艇、导弹、火炮、战车、运载火箭和卫星等载体上应用广泛。经过40多年发展，目前西方发达国家已形成多种大小、不同精度的RLG型号产品,以满足不同应用场合需求。尽管国内RLG批生产时间比美国晚约20年，目前在中、高等精度陀螺生产工艺和参数指标上与世界一流水平已基本相当，但在小型化激光陀螺研制上还存在一些差距。在激光陀螺小型化的研制过程中，发现随着陀螺体积缩小，氨氛气体有效增益长度开始减小，而气体放电产生的辉光强度却基本不变，这严重影响陀螺输出信号的信噪比，对信号解调和技术指标产生不利影响，因此有必要研究一种能压制氨氛气体放电辉光而又不影响陀螺有用信号的滤光片方案二、实践教学的过程及效果为此，实践教学的第一步是先确定待研制滤光片的光谱指标要求，包括中心波长、峰值透射率、通带宽度、截止带宽度及截止深度等参数。为了让学生对激光陀螺的辉光有个直观的印象，我们安排学生自行从网上下载查阅典型的环形激光陀螺及其放电辉光的图片。有了直观印象后，学生们开始讨论如何获得激光陀螺的辉光谱线及其分布情况。主要有两种观点，一是查已发表的资料，看看能否借鉴，二是直接用宽带光谱仪进行测量。经过一周的搜集后，学生们大多只搜索到了氨氟激光器的可能的一些激光谱线，尚未发现环形激光陀螺辉光光谱的公开报道。论文搜集失利后，只能走用光谱仪测量的思路。为此，学生们采用研究所现有光栅摄谱仪SGM100,对激光陀螺的辉光和输出光进行光谱测试。根据测量结果，激光陀螺的辉光光谱范围较宽，从380〜760nm都有次峰，但主要分布在570〜760nm波段，最强的次峰为640nm,这与人眼感觉辉光偏红的现象较一致因此，待研制的滤光片中心透射波长应为632.8nm,峰值透射率尽可能高，且透射带半峰值宽度不大于7nm,截止带为570nm〜760nm区间中除632.8nm波长处的中心透射带以外的波段，截止透射率尽可能低。由于陀螺中激光以S偏振态运转，因此只需考虑S偏振光情况。由于光电探测器在可见光区的灵敏度响应因子随波长增大而近似线性增大，因此滤光片对辉光的压制在长波区显得更重要些经过前期的膜系设计理论的学习，为了实现光学滤波，学生们纷纷提到了可以使用F-P滤光片结构，理由是其具有近似三角形的通带，并且可以通过串置组合的方式组成多腔滤光片实现矩形通带。具体设计时，学生们的意见出...