晶體光折變全息存儲實驗

(南開大學 基礎物理實驗教學中心)

晶體光折變全息存儲實驗

(南開大學 基礎物理實驗教學中心)

1 主要內容

依據南開大學培養全面發展、特色鮮明的拔尖創新人才的辦學目標要求，為了在近代物理實驗教學中進一步鍛煉學生的實踐能力和創新能力，開設了以研究課題為教學核心的系列研究型實驗. 將優勢學科的部分科研成果轉化為實驗教學是開展研究型實驗的很好的改革思想，晶體光折變全息存儲實驗內容即來源于此.

南開大學物理學院在20世紀80年代開始研究人工生長光折變材料，其中“摻鎂鈮酸鋰”被國際同行賦予“中國之星”的美譽. 在人工生長材料基礎上，深入研究了其光折變非線性光學性質及其在海量數據存儲方面的應用. 本研究型實驗就是取材于“光折變新效應、機理與器件研究”國家自然科學二等獎(Z-107-2-02，許京軍,等)的部分內容，屬于非線性光學和光子學研究領域范疇. 實驗課程的開設為學生了解物理學院光學學科優勢提供了很好的途徑.

實驗涉及雙折射、晶軸、弱光非線性光學、三維全息存儲等基本物理概念，包含弱光光致折射率變化等前沿科研內容. 為便于學生逐步學習，進行了多層次的實驗安排. 其中，包含理論課的講授、光散射的觀察和光軸的確定、光路的調節和擺放、衍射效率的測量、三維全息存儲、表面等離子激元的激發等. 實驗訓練開闊了學生的視野，

加深了學生對基礎光學知識的理解，鍛煉了學生的實驗能力，培養了學生的探索精神和創新意識.

2 創新點

將優秀的科研成果引入教學，將部分研究內容轉化為適合本科生學習的實驗課程，既開拓了學生的視野，也提高了學生的學習興趣和實驗能力. 授課教師由參與過上述科研項目的人員擔任，教師和學生交流自身的科研體會和經驗，激發了學生自主學習研究的積極性.

3 主要成效

1)通過光折變全息存儲實驗的學習，學生了解了非線性光學的相關理論知識，提升了實驗動手能力和實驗分析能力.

2)實驗內容由淺入深逐層深入，便于學生接受和理解. 同時，多層次的實驗內容設計，也滿足了不同學習能力學生的學習選擇.

3)將科研的思維方式和工作方式引入實驗教學，使學生能在本科階段就實際接觸科研工作，提高了學生的科研興趣.

4)實驗中師生討論，既幫助學生深刻地認識實驗內涵，也激發了教師的科研靈感，真正實現了教學相長的目標，推動了實驗教學的持續發展.

(執筆：孫 騫)

國家級物理實驗教學示范中心典型教學案例集錦(續三)

(國家級實驗教學示范中心 物理學科組)

將科研成果引入實驗教學，將部分研究內容轉化為本科生的實驗課題，可以保持研究型實驗內容的與時俱進. 本期刊登南開大學、復旦大學、清華大學和山西大學的典型教學案例.