光电子技术教学大纲6.20

《光电子技术》教学大纲

本课程依据应用物理学专业2015版人才培养方案制定

课程名称：光电子技术

课程代码：B1509117

课程管理：数理学院应用物理教研室

教学对象：应用物理专业

教学时数：总时数48 学时，其中理论教学32 学时，实验实训16 学时。

课程学分：3

课程开始学期：6/8

课程性质：专业选修课

课程衔接：先修课程：工程光学、电磁学、原子物理学、量子力学、模拟电子技术

一、课程教学目标

光电子技术是由电子技术和光子技术互相渗透、优势结合而产生的，是一门新兴的综合性交叉学科，已经成为现代信息科学的一个极为重要的组成部分，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。该课程介绍光电子技术的理论和应用基础，介绍光电子系统中关键器件的原理、结构、应用技术和新的发展。该课程在阐明基本原理的同时，突出应用技术，使学生能够把握光电子技术的总体框架，有兴趣、有信心投入实践和创新活动。

二、教学内容及要求

第一章光电系统的常用光源

（一）教学目标

掌握常用的光源及光度学的基本知识；了解发光二级管的新进展。

（二）知识点及要求

第一节辐射度学和光度学的基础知识

1、掌握辐射度学和光度学的基础知识；

2、了解辐射度学和光度学之间的关系与联系。

第二节热辐射光源

1、掌握热辐射光源的基本原理；

2、了解黑体辐射器、白炽灯和卤钨灯的原理。

第三节气体放电光源

1、掌握气体放电光源；

2、了解气体放电光源的特点以及各种不同类型的气体放电光源。

第四节激光器

1、掌握激光器的基本原理以及半导体激光器的结构；

2、了解各种不同的激光器的发光机理。

第五节发光二极管

1、掌握发光二极管的基本原理；

2、了解发光二极管的工作特性。

（三）教学重点与难点

1、教学重点：光度学的基础知识、常用光源

2、教学难点：激光器

第二章光辐射的调制

（一）教学目标

了解电光调制、声光调制、磁光调制的基本概念；掌握电光调制的基本过程。

（二）知识点及要求

第一节机械调制

1、了解光辐射调制的分类；

2、了解机械调制的优缺点。

第二节电光调制

1、掌握电光调制的基本过程；

2、了解电光调制的频率特性。

第三节声光调制

1、掌握声光调制的基本过程。

2、了解什么是声光效应以及其分类。

第四节磁光调制

1、掌握磁光调制的基本过程；

2、了解什么是磁光效应、法拉第效应和克尔效应。

（三）教学重点与难点

1、教学重点：电光调制的基本过程

2、教学难点：声光调制

第三章光辐射探测器

（一）教学目标

掌握半导体型光电探测器件的基本原理（光电池、半导体光电二极管、红外探测器）；了解光电倍增管的结构与原理。

（二）知识点及要求

第一节光辐射探测器的理论基础

1、掌握光热效应、光电导效应、光伏效应、光电发射效应；

2、了解半导体中的载流子的扩散与飘移；

3、了解光探测器的噪声。

第二节光热探测器

1、掌握热释电探测器的基本原理；

2、了解热敏电阻。

第三节光电探测器

1、掌握光电探测器的基本原理、特性，会利用光敏电阻设计光控开关，会分析计算光

二极管、光电三极管、光电倍增管在电路中的各项参数；

2、了解集成光电器件、光电倍增管的原理和结构。

（三）教学重点与难点

1、教学重点：光热探测器、光电探测器

2、教学难点：光电探测器

第四章光电成像器件

（一）教学目标

了解摄像器件性能参数，了解CMOS图像传感器的最新进展。

（二）知识点及要求

第一节摄像管

1、掌握摄像管的基本功能和工作过程；

2、了解摄像管的历史和发展。

第二节摄像器件的性能参数

1、了解摄像器件的性能参数。

第三节电荷耦合器件

1、掌握CCD的结构和工作原理；

2、了解CCD的发展过程和应用。

第四节CMOS图像传感器

1、了解CMOS图像传感器的历史背景及发展趋势；

2、了解CMOS图像传感器的结构。

第五节图像增强器

了解图像增强器的作用，结构和发展过程。

（三）教学重点与难点

1、教学重点：电荷耦合器件、CMOS图像传感器

2、教学难点：电荷耦合器件

第五章光存储器

（一）教学目标

了解光盘存储器的工作原理，了解光盘存储技术的发展

（二）知识点及要求

第一节存储器概述

1、了解存储器的发展；

2、了解光盘的发展和性能参数。

第二节光盘存储器的工作原理

1、掌握光盘存储器的工作原理；

第三节CD、VCD、DVD、可擦写光盘

1、了解CD、VCD、DVD、可擦写光盘的发展和大致的工作制作过程。第四节光盘存储技术的发展

1、了解光盘存储技术的发展。

（三）教学重点与难点

1、教学重点：CD、VCD、DVD、可擦写光盘、光盘存储器的工作原理

2、教学难点：光盘存储原理

第六章平板显示器件

（一）教学目标

了解光电子技术领域中LED、液晶等显示技术。