课程信息
内容
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《光电子技术》教学大纲
《光电子技术》教学大纲
Optoelectronic Technology
课程代码: F0712Z33 总学时(理论+实践): 48+0
学 分: 3 课程性质: 必修
课程类别: 专业课 先修课程:物理光学B,量子理论B,半导体技术基础
面向专业: 电子科学与技术 开课单位: 光学与电子科技学院
执 笔: 董前民 审 校: 康娟
一、课程的地位与任务
本课程是电子科学与技术专业的一门重要的专业课。主要研究光与物质相互作用及其能量相互转换的相关技术,以光源激光化、传输波导化、手段电子化、现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特征,以光电子学为基础的光电信息技术是当前最为活跃的高新技术之一。通过本课程的学习应使学生对光电子技术中的基本概念、基本技术和基本器件有比较全面、系统的认识,培养学生分析和解决工程技术问题的能力,为进一步学习相关专业课打下基础。使学生掌握辐射度学与光度学基本知识、激光基本原理、光辐射的传播规律、光束的调制和扫描、光电探测及成像技术、光电显示技术等的基本概念及基本技术,对光电子技术有比较全面、系统的认识和了解。
二、课程主要内容与基本要求
本课程比较全面系统地讲述了光电子技术的理论和应用基础。主要内容包括光辐射特别是激光产生的机制及激光器件、相干光辐射的调制原理、相干光辐射在介质中的传播理论、光辐射探测机理、光电和红外成像原理与器件、光电显示原理与器件。
第一章 光辐射、发光源与光传播基本定律
主要讲授光辐射的基本定律、辐射度与光度学基本知识、激光原理和典型激光器的结构和原理等内容。
基本要求:了解光辐射的基本定律,包括基尔霍夫辐射定律、普朗克定律、瑞利-琼斯公式、维恩公式和斯忒潘-玻尔兹曼定律,了解典型激光器的结构与性能参数;掌握基本的辐射度量与光度量;掌握激光辐射原理及高斯光束的特征。
第二章 光辐射的传播
主要讲授光辐射在各种介质中的传播规律与分析方法。
基本要求:掌握光波在大气、电光晶体、声光晶体、磁光介质等中的传播特性,并能利用光的电磁理论分析光波在各种介质中的传播特性。
第三章 光束的调制和扫描
主要讲授实现光束的调制、扫描的原理、方法和特性,以及空间调制器的原理和结构。
基本要求:了解空间调制器的原理、特点和应用;掌握光束调制原理,包括电光调制、声光调制、磁光调制和直接调制的原理、实现方法和特点及应用;掌握光束扫描的原理,包括机械扫描、声光扫描、电光扫描的原理和实现方法和器件结构。
第四章 光辐射的探测技术
主要讲授光电探测器的物理效应、光电探测器的性能参数及各种常见光电探测器的结构与特性等内容。
基本要求:了解光电探测器的灵敏度、量子效率、噪声等性能参数;掌握光伏探测器、硅光电池、光电管、光热探测器等常用光电探测器的基本特性;掌握光电探测器的光子、光热、光电发射、光电导、光伏、热释放点等物理效应。
第五章 光电成像系统
主要讲授固体摄像器件、光电成像系统的基本结构、红外成像光学系统、红外成像系统的综合特性评价及微光像增强器件等内容。
基本要求:了解固体摄像器件的发展水平及微光像增强器件的基本原理;掌握固体摄像器件的基本原理、光电成像系统的基本结构及红外成像系统的综合特性评价;掌握固体摄像器件的特性参数、红外成像光学系统的基本原理。
第六章 显示技术
主要讲授阴极射线管、液晶显示、等离子体显示、电致发光显示及其它显示技术等内容。
基本要求:了解电致发光显示及其它显示技术;掌握液晶显示及等离子体显示的基本原理和典型结构;掌握阴极射线管的基本原理和典型结构。
三、课程教学学时安排
教学内容
学时数
第一章 光辐射、发光源与光传播基本定律
10学时
第二章 光辐射的传播
10学时
第三章 光束的调制和扫描
8学时
第四章 光辐射的探测技术
10学时
第五章 光电成像系统
6学时
第六章 显示技术
2学时
复习、答疑
2学时
共计学时
48学时
四、实践环节及基本要求
无
五、考核方法及成绩评定
1、考核类别:考试
2、考核形式:开卷或闭卷
3、成绩评定:百分制,平时成绩30%,期末成绩70%。
六、推荐教材与主要参考书
1、推荐教材
(1)安毓英,刘继芳等. 光电子技术. 北京:电子工业出版社,2011.
(2)朱京平. 光电子技术基础. 北京:科学出版社,2011.
(3)石顺祥,刘继芳等. 光电子技术及其应用. 北京:科学出版社,2010.
2、主要参考书
(1)梅遂生. 光电子技术. 北京:国防工业出版社,1999.
(2)彭江得. 光电子技术基础. 北京:清华大学出版社,1988.
(3)范志刚,左保军等. 光电测试技术. 北京:电子工业出版社,2008.
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中国计量学院课程教学日历
中国计量学院课程教学日历
2012 ~2013 学年 第 2 学期
课程名称 光电子技术 类别 必修课 考核类型 考试
教材名称/编著者/出版社/出版时间 《光电子技术》/安毓英/电子工业出版社/2011
授课班级 10电子1、2 专 业 电子科学与技术
主讲教师 董前民 辅导教师 董前民
总学时 48 已完成学时 本学期课内学时 48 本学期课外学时0
周次
日期
教学内容(含实验)
学时
作 业
3
3.11
第一章光辐射发光源与光传播基本定律
1.1电磁波谱与光辐射
2
1.1,1.3
4
3.18
1.2辐射度学与光度学基本知识
2
1.9,1.13
5
3.25
1.3热辐射基本定律
2
1.15,1.21
6
4.1
1.4激光原理
2
2.1,2.2,2.5
4.3
1.5典型激光器
2
2.7,2.9
7
4.8
1.6光频电磁波的基本理论和定律
2
2.10
4.10
第二章 光辐射的传播
2.1光波在大气中的传播
2.2光波在电光晶体中的传播
2
2.1,2.2,2.5
8
4.15
2.3光波在声光晶体中的传播
2
2.7,2.9
4.17
2.4光波在磁光介质中的传播
2
2.10
9
4.22
2.5光波在光纤波导中的传播
2
2.11,2.14
4.24
2.6光波在非线性介质中的传播
2.7光波在水中的传播
2
2.15
10
4.29
第三章光束的调制和扫描
3.1光束调制原理
3.2电光调制
2
3.1,3.3
5.1
3.3声光调制
2
3.5,3.6
11
5.6
3.4磁光调制
2
3.7
5.8
3.5光束扫描技术
3.6空间光调制器
2
补充题
12
5.13
第四章光辐射的探测技术
4.1光电探测器的物理效应
4.2光电探测器的性
2
4.1,4.2
5.15
4.3光电探测器的噪声
4.4光电导探测器——光敏电阻
2
4.4
13
5.20
4.5pn结光伏探测器的工作模式
4.6硅光电池——太阳电池
4.7光电二极管
2
4.5
5.22
4.8光热探测器
4.9直接探测系统的性能分析
4.10光频外差探测的基本原理
2
4.7
14
5.27
第五章光电成像系统
5.1固体摄像器件
5.2光电成像原理
2
5.1,5.2
5.29
5.3红外成像光学系统
5.4红外成像中的信号处理
2
5.4
15
6.3
5.5红外成像系统的综合特性
5.6微光像增强器件
2
5.7,5.8
16
6.10
第六章显示技术
2
6.1-6.3
17
6.17
复习课
2
补充题
学科(系、所)负责人 二级学院(部)负责人
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光电子技术教案-董前民2013
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