《光电检测技术》课程教学大纲（本科）.docx

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1、光电检测技术(Optoelectronic Detection Technology)课程代码：03410081学分：L5学时：24 （其中：课堂教学学时：20 实验学时：4 上机学时：0 课程实践学时：0）先修课程：大学物理、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统适用专业：仪器类专业教材：光电检测技术（第2版），雷玉堂主编，中国计量出版社，2009.6一、课程性质与课程目标（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）光电检测技术是“测控技术及仪器”本科专业的专业选修课程。本课程立足于对学 生专业知识的培养，使学生掌握光电检测技术的基本概念，基本原理和基本方法。能够 知晓一般光电检测系统的

2、组成，着重了解光电系统中光电信息的主要处理方法，掌握光 电检测系统的工作原理，牢固掌握各类光电器件的有关特性和基本应用。理论联系实际, 提高实践动手能力，提高电子电路和微型计算机在光电技术中的应用能力。通过本课程 的学习，激发学生研究、开发实用光电系统或装置的能力，提高学生的学习兴趣，并辅 以实验手段进一步增强感性认识，为从事仪器系统相关开发工作打下基础。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力 目标。）1 .能够分析一般光电检测系统的组成以及光电信息的处理方法；2 .在牢固掌握光电器件原理、基本概念的基础上，具备对系统进行定性分析、定量 估算和简单设

3、计的能力；3 .能够对利用光电器件搭建检测系统实现检测的方案进行必要的文献检索和调研, 获知本领域的研究及应用现状。二、课程内容与教学要求（按章撰写）第1章光电检测技术基础(-)课程内容(1)光电检测技术概况(2)光的基本性质；(3)光辐射度量，光谱辐射度量，光度量；(4)半导体物理基础，半导体对光的吸收；(5)光电效应(二)教学要求(1)能够知晓“光电检测技术”课程主要讲授内容和光电检测的地位和作用;(2)理解相关物理参量的概念；(3)掌握光的性质，光电效应。(三)重点与难点(1)光电效应；(2)有关物理参量的概念如物体热辐射、辐射度参量、光度参量等。第2章光电检测器件(一)课程内容(1)光

4、电检测器件概念，特点(2)光电检测器件基本特性参数(3)光电倍增管(4)半导体光电器件-光敏电阻，光电池，光敏二极管，光敏三极管(5)各种光电器件的性能和应用选择(二)教学要求(1)能够知晓光电检测器件的分类；(2)理解器件的原理，特性；(3)掌握光电检测器件的特性，各种光电器件的性能和应用选择。(三)重点与难点(1)光电检测器件的特性参数；(2)光电倍增管及半导体光电检测器件的原理，特性及应用。第3章发光和耦合器件(一)课程内容(1)光的产生，发光二极管；(2)激光光源；（3）光电耦合器件。（二）教学要求（1）能够知晓发光二极管的工作原理和应用（2）理解光电耦合器的原理，特性（3）掌握激光产

5、生原理，半导体激光器原理，光电耦合器抗干扰特性分析。（三）重点与难点（1）激光产生原理；（2）半导体激光器原理；第4章光电信号检测电路设计（一）课程内容（1）光电检测电路的设计要求和步骤，（2）缓变光信号电检测电路（3）交变光信号电检测电路（4）光电信号检测电路噪声估算（5）光电信号放大电路（二）教学要求（1）能够知晓光电信号检测电路噪声估算；（2）理解缓变和交变光信号电检测电路设计的区别；（3）掌握检测电路的设计要求和步骤，各种光信号的检测电路设计，光电信号放大电路。（三）重点与难点（1）检测电路的设计要求和步骤；（2）各种光信号的检测电路设计。第5章光电信号的变换和检测技术（一）课程内容（

6、1）时变光信号的直接检测，（2）时变光信号的调制（3）简单光学目标的形位检测（二）教学要求（1）能够知晓简单光学目标的形位检测；（2）理解单通道与双通道的测量系统；（3）掌握时变光信号的直接检测一幅度测量和频率测量原理，时变光信号的调制方法及解调（三）重点与难点(1)时变光信号的直接检测一幅度测量和频率测量原理;(2)时变光信号的调制方法及解调。第6章常用光电检测技术(一)课程内容(1)莫尔条纹检测技术；(2)激光干涉测长技术；(3) CCD图像检测技术；(4)光纤检测技术。(二)教学要求(1)能够知晓常用光电检测技术的设计方案;(2)理解常用光电检测技术选择原则；(3)掌握常用光电检测技术的

7、原理。(三)重点与难点(1)常用光电检测技术选择原则；(2)常用光电检测技术的原理。三、本课程开设的实验项目(如课程不含实验，该项可不填)编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1光敏二极管特性2设计性选做目标12光敏三极管特性2设计性选做目标13三坐标测量机测量2设计性选做目标1注：L “类型”填验证性、综合性、设计性等；2. “要求”填必做、选做。实验1:光敏二极管特性掌握光敏二极管的暗电流、光电流和灵敏度测量方法，光敏二极管的光谱特性及其测量方法;要求学生理解实验原理，实验结果说明的问题要充分解释，实验结论清楚准确。实验2：光敏三极管特性了解光敏三极管的基本结构，掌握光敏三极管参数测量

8、方法；要求学生理解实验原理，实验结果说明的问题要充分解释，实验结论清楚准确。实验3：三坐标测量机测量掌握三坐标测量机的基本工作原理、组成及其测量方法；要求学生了解实验的原理及设备使用 方法，逐项记录数据，并完成实验报告。四、学时分配及教学方法注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格;章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实 验上 机课程 实践小 计第一章44讲授法目标1第一早426讲授法目标2第三章22讲授法目标2第四章44讲授法目标目2第五章44讲授法目标1、2第六章224讲授法目标1、3合计204242 .主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教

9、学方法（基于问题、项目、案例 等教学方法）等。五、课程考核考核形式考核要求考核权重支持的课程目标课堂表现点名及课堂提问10%目标3平时作业5次作业10%口标3课程实验2个实验30%目标1期末考试闭卷考试50%目标2注：1.分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。3 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小论文、项目设计和作品等。4 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。5 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六、课程目标达成度评价课程目标对应考核形式实际评测结果（学生达到的平均水平）课程目标1课程实验课程实验的平均

10、分（百分制）=65课程目标2期末考试期末考试的平均分（百分制）二65课程目标3平时作业、课堂表现（平时作业平均分+课堂表现平均分）* 50% =65七、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1 .光电检测技术（第2版），雷玉堂，中国计量出版社，20092 .光电检测技术习题与实验，雷玉堂，中国计量出版社，20093 .光电测试技术，浦昭邦著，机械工业出版社，20104 .近代光学测试技术，杨国光主编，浙江大学出版社，1997八、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）1 .采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注意学生的 掌握程度和课堂的气氛；2 .本课程有4个学时的实验，具体实验项目见大纲中实验部分。2017年9月15日