光电器件与技术-教学大纲规范14329.docx

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1、光电器器件与技技术课课程教学学大纲一、光光电器件件与技术术课程程说明（一）课课程代码码：08813110144（二）课课程英文文名称：Phootoeelecctriic DDeviice & TTechhnollogyy（三）开开课对象象：应用用物理学学专业本本科生（四）课课程性质质：光电器件件与技术术是应用物物理学专专业本科科生的专专业选修修课。其其预修课程有有普通物物理、激激光原理理、光电电子学等等。本课程程的目的的在于使学学生了解解典型光光电器件件的原理理和特点点，理解光光度学中中一些基基本单位位，掌握握常用光光电子器器件的特特性、结结构和使使用范围围，为今今后从事事的工作作打下基基。（

2、五）教教学目的的：通过本门门课程的的学习，使使学生了了解典型型光电器器件的原原理和特特点，理理解光度度学中一一些基本本单位，掌掌握常用用光电子子器件的的特性、结结构和使使用范围围，为今今后从事事的工作作打下基基础。（六）教教学内容容：光电技术术是将传传统光学学与现代代微电子子技术、计计算机技技术紧密密结合在在一起的的一门高高新技术术，是获获取光信信息或者者借助光光来获取取其它信信息的重重要手段段。目前前光电技技术已渗渗透到许许多学科科，并得得到迅猛猛发展。本本课程着着重从工工程技术术应用的的角度出出发，阐阐述光电电效应和和各种光光学现象象，介绍绍了常用用光源和和光电探探测器的的结构、原原理、重

3、重点叙述述了光电电二极管管、光电电池、PPSD、CCCD等等器件的的特性参参数和使使用范围围。（七）学学时数、学学分数及及学时数数具体分分配学时数： 544学时分数： 33 学分分学时数具具体分配配：教 学 内 容容讲授实验/实实践合 计计第一章绪绪论22第二章 光电电器件的的物理基基础66第三章 光电电控制器器件66第四章 热电电探测器器件44第五章 光电电成像器器件66第六章 发光光器件与与光控器器件66第七章光光电检测测电路的的设计66第八章 非相相干光光光电信号号的变换换方案88第九章 相干干光光电电信号的的变换方方法66第十章 光电电技术的的典型应应用44合 计5454（八）教教学方

4、式式以课堂讲讲授为主主要授课课方式（九）考考核方式式和成绩绩记载说说明考核方式式为考试试。严格格考核学学生出勤勤情况，达达到学籍籍管理规规定的旷旷课量取取消考试试资格。综综合成绩绩根据平平时成绩绩和期末末成绩评评定，平平时成绩绩占40% ，期末末成绩占占60% 。二、讲讲授大纲纲与各章章的基本本要求第一章 绪绪论教学要点点：使学生了了解光电电技术的的发展史史，明确确光电技技术的应应用，熟熟悉几种种常见的的光电器器件。1.了解解光电技技术的发发展史。2.明确确光电技技术的应应用。教学时数数：2学时教学内容容：1.1光光电技术术的发展展史及发发展方向向（了解解）1.2光光电技术术的应用用领域（领领

5、会）1.3几几种常见见的光电电器件（识识记）考核要求求：第二章 光光电器件件的物理理基础教学要点点：使学生了了解光的的本性和和有关光光度学知知识；掌掌握半导导体的基基础知识识和几种种光效应应。1.掌握握光的本本性。2.掌握握光度学学中的参参数。3.了解解半导体体的基础础知识。4.掌握握光电导导效应。5.掌握握光伏效效应。6.掌握握光电发发射效应应。教学时数数：6学时教学内容容：第一节 光的的概念与与亮度学学中的参参数第二节半半导体的的基础知知识第三节 光电电导效应应第四节光光伏效应应第五节 光电电发射效效应考核要求求：2.1光光的概念念与亮度度学中的的参数2.1.1光的的本性（识识记）2.1.

6、2光的的能量及及量度单单位（识识记）2.1.3光强强、光通通量和照照度的单单位（识识记） 2.2半导导体的基基础知识识2.2.1半导导体工作作特点（识识记） 2.3光电电导效应应2.3.1光电电导效应应基础理理论（应应用）2.3.2光电电导效应应应用（识识记） 2.4光伏伏效应2.4.1光伏伏效应基基础理论论（应用用）2.4.2光伏伏效应的的应用（识识记） 2.5光电电发射效效应2.5.1光发发射效应应的基础础理论（应应用）2.5.2光发发射效应应的应用用（识记记）第三章 光电电控制器器件教学要点点：使学生掌掌握几种种光电器器件的工工作原理理和性能能。1.掌握握真空光光电管的的工作原原理及性性

7、能。2.掌握握光电倍倍增管的的工作原原理及性性能。3.掌握握光电导导器件的的工作原原理及性性能。4.掌握握光伏器器件的工工作原理理及性能能。 教学时数数：6学时教学内容容第一节 真空空光电管管第二节光光电倍增增管第三节 光电电导器件件第四节 光伏伏器件考核要求求：6.1真真空光电电管6.1.1真空空光电管管的工作作原理（应应用）6.1.2真空空光电管管的性能能（识记记）6.1.3真空空光电管管有关参参数的意意义（领领会） 6.2光电电倍增管管6.2.1光电电倍增管管的工作作原理（应应用）6.2.2光电电倍增管管的性能能（识记记）6.2.3光电电倍增管管有关参参数的意意义（领领会） 6.3光电电

8、导器件件6.3.1光电电导器件件的工作作原理（应应用）6.3.2光电电导器件件的性能能（识记记）6.3.3光电电导器件件有关参参数的意意义（领领会） 6.4光伏伏器件6.4.1光伏伏器件的的工作原原理（应应用）6.4.2光伏伏器件的的性能（识识记）6.4.3光伏伏器件有有关参数数的意义义（领会会）第四章 热电电探测器器件教学要点点：使学生掌掌握热电电探测器器件的基基本工作作原理和和常见的的几种热热探测器器件的工工作性能能。1.掌握握热探测测器件的的工作原原理。2.掌握握温差电电偶与温温差电堆堆的工作作性能。3.掌握握测辐射射热计的的工作性性能。4.掌握握高莱元元件的工工作性能能。5.掌握握热释

9、电电器件的的工作性性能。教学时数数：4学时教学内容容：第一节 基本本原理第二节温温差电偶偶与温差差电堆第三节 测辐辐射热计计第四节 高莱莱元件第五节 热释释电器件件考核要求求：4.1基基本原理理4.1.1热探探测器件件的工作作原理（应应用）4.2温温差电偶偶与温差差电堆4.2.1温差差电偶与与温差电电堆的构构成（领领会）4.2.2温差差电偶与与温差电电堆的工工作性能能（识记记） 4.3测辐辐射热计计4.3.1测辐辐射热计计的结构构（领会会）4.3.2测辐辐射热计计的工作作性能（识识记）4.4高高莱元件件4.4.1高莱莱元件的的结构（领领会）4.4.2高莱莱元件的的工作性性能（识识记）4.5热热

10、释电器器件4.5.1热释释电器件件的构成成（领会会）4.5.2热释释电器件件的工作作原理（识识记）第五章 光电电成像器器件教学要点点：使学生掌掌握光电电成像器器件的工工作原理理、性能能和结构构。1.光电电管的结结构及工工作原理理。2.摄像像管的结结构及工工作原理理。教学时数数：6学时教学内容容：第一节 光电电管第二节摄摄像管考核要求求：5.1光光电管5.1.1光电电管的结结构（识识记）5.1.2光电电管的工工作原理理（应用用）5.1.3光电电管的工工作性能能（领会会）5.2摄摄像管5.2.1摄像像管的结结构（识识记）5.2.2摄像像管的工工作原理理（应用用）5.2.3摄像像管的工工作性能能（领

11、会会）第六章 发光光器件与与光控器器件教学要点点：要求学生生掌握发发光器件件与光控控器件的的工作原原理及工工作性能能。1.掌握握发光器器件的工工作原理理及工作作性能。2.掌握握光控器器件的工工作原理理及工作作性能。教学时数数：6学时教学内容容：第一节 发光光器件第二节光光控器件件考核要求求：6.1发发光器件件6.1.1发光光器件的的工作原原理（应应用）6.1.2发光光器件的的工作性性能（识识记）6.2光光控器件件6.2.1光控控器件的的工作原原理（应应用）6.2.2光控控器件的的工作性性能（识识记）第七章 光电电检测电电路的设设计教学要点点：使学生掌掌握光电电检测电电路的设设计1.掌握握光电检

12、检测电路路的静态态设计。2.掌握握光电检检测电路路的动态态设计。3.掌握握光电检检测电路路的噪声声估计教学时数数：6学时教学内容容：第一节 光电电检测电电路的静静态设计计第二节光光电检测测电路的的动态设设计第三节 光电电检测电电路的噪噪声估计计考核要求求：7.1光光电检测测电路的的静态设设计7.1.1光电电检测电电路的静静态设计计思想（领领会） 7.1.2光电电检测电电路的静静态设计计方案（识识记）7.2光光电检测测电路的的动态设设计7.2.1光电电检测电电路的动动态设计计思想（领领会）7.2.2光电电检测电电路的动动态设计计方案（识识记） 7.3光光电检测测电路的的噪声估估计7.3.1光电电

13、检测电电路的噪噪声来源源（领会会）7.3.2光电电检测电电路的噪噪声估计计方法（应应用） 第八章 非相相干光光光电信号号的变换换方案教学要点点：使学生掌掌握时变变光信号号的测量量方法，掌掌握时变变光信号号的调制制与解调调方法，熟熟悉简单单光学目目标的空空间定位位法，掌掌握光学学图像的的扫描法法和几何何参量的的光电检检测方法法。1.掌握握时变光光信号的的测量方方法。2.掌握握时变光光信号的的调制与与解调方方法。3.熟悉悉简单光光学目标标的空间间定位法法。4.掌握握光学图图像的扫扫描法和和几何参参量的光光电检测测方法。教学时数数：8学时教学内容容：第一节 时变变光信号号的直接接测量第二节时时变光信

14、信号的调调制与解解调第三节 简单单光学目目标的空空间定位位第四节 光学学图像的的扫描第五节 几何何参量的的光电检检测考核要求求：8.1时时变光信信号的直直接测量量8.1.1测量量原理（应应用）8.1.2测量量方法（领领会）8.2 时变光光信号的的调制与与解调8.2.1时变变光信号号的调制制方法（领领会）8.2.2时变变光信号号的解调调方法（领领会）8.3简简单光学学目标的的空间定定位8.3.1简单单光学目目标的空空间定位位法（应应用）8.4光光学图像像的扫描描8.4.1光学学图像获获得方法法（领会会）8.4.2光学学图像的的扫描方方法（领领会）8.5几几何参量量的光电电检测8.5.1检测测原理

15、（应应用）8.5.2检测测方案（识识记）第九章 相干干光光电电信号的的变换方方法教学要点点：要求学生生理解相相干光的的概念，掌掌握相干干光信息息提取方方法，掌掌握相干干光相位位和频率率的调制制与检测测方法，掌掌握光学学滤波器器与隔离离器的作作用。 1.掌握相相干光信信息提取取方法。2.掌握握相干光光相位和和频率的的调制与与检测方方法。3.掌握握光学滤滤波器与与隔离器器的作用用。教学时数数：6学时教学内容容：第一节 相干干光的信信息及相相干探测测第二节相相干光的的相位调调制与检检测第三节 相干干光的频频率调制制与检测测第四节 光学学滤波器器第五节 光学学隔离器器考核要求求：9.1相相干光的的信息

16、及及相干探探测9.1.1相干干光的概概念（领领会）9.1.2相干干光信息息提取方方法（应应用）9.1.3相干干探测原原理及方方法（识识记）9.2相相干光的的相位调调制与检检测9.2.1相干干光的相相位调制制方法（应应用）9.2.2相干干光的相相位检测测技术（识识记）9.3相相干光的的频率调调制与检检测9.3.1相干干光的频频率调制制方法（应应用）9.3.2相干干光的频频率检测测技术（识识记）9.4光光学滤波波器9.4.1光学学滤波器器的构造造（领会会）9.4.2光学学滤波器器的作用用（识记记）9.5光光学隔离离器9.5.1光学学隔离器器的构造造（领会会）9.5.2光学学隔离器器的作用用（识记记

17、）第十章 光电电技术的的典型应应用教学要点点： 使学学生了解解光电技技术的应应用领域域，掌握握光电技技术的几几种典型型应用。 11.掌握握弱光信信号的检检测仪器器及检测测方法。 22.掌握握视频图图像的测测量仪器器和测量量方法。 33.了解解光电技技术在光光纤通信信中的应应用。 44.掌握握光电转转换和存存储技术术。教学时数数：4学时教学内容容：第一节 弱光光信号的的检测第二节视视频图像像测量第三节 光纤纤通信和和传感第四节 光电电转换和和存储考核要求求：10.11弱光信信号的检检测10.11.1弱弱光信号号的检测测仪器（领领会）10.11.2弱弱光信号号的检测测方法（应应用）10.22视频图

18、图像测量量10.22.1视视频图像像测量仪仪器（领领会）10.22.2视视频图像像测量方方法（识识记）10.33光纤通通信和传传感10.33.1光光纤通信信器件（领领会）10.33.2光光纤传感感的特点点（识记记）10.44光电转转换和存存储10.44.1光光电转换换技术（识识记）10.44.2光光电存储储技术及及应用（识识记） 三、推推荐教材材和参考考书目光电技技术， 孙培懋懋，机械械工业出出版社， 19992光电子子技术基基础， 朱京京平， 科学出出版社，2003光电子子技术基基础， 彭江江德等， 清华华大学出出版社，1988光电子子技术， 潘英俊、邹建， 重庆大学出版社， 2000光电技技术， 王庆有有，电子工工业出版版社 20005