光电子学课程教学大纲
光电子学 教学大纲

光电子学教学大纲科目名称:光电子学课程类别:专业课主讲教师:XXX学分:3 学分学时:54 学时(27 周)前置课程:电磁场与微波技术一、课程目标本课程旨在使学生全面了解光电子学的基本原理和应用,培养学生在光电子学领域的分析和解决问题的能力。
二、教学内容1. 光电效应1.1 光电效应的基本概念1.2 光电效应的量子理论1.3 光电效应的应用2. 光电子器件2.1 光电二极管的原理与特性2.2 光电导、光电二极管和光电三极管的应用2.3 光电子放大器的原理和应用3. 光波导理论3.1 光波导的基本原理3.2 单模和多模光纤的特性与应用3.3 光纤接口技术4. 光通信系统4.1 光通信的基本原理4.2 光纤通信系统的构成和组成4.3 光通信系统中的调制和解调技术4.4 光纤通信系统的网络结构5. 光存储技术5.1 光存储的基本原理5.2 光盘和光碟的结构和工作原理5.3 高密度光存储介质技术6. 光触媒材料与应用6.1 光触媒材料的基本原理6.2 光触媒的合成与表征6.3 光触媒在环境净化和能源领域的应用三、教学方法1. 理论讲授:通过课堂教学,对光电子学的基本概念、原理和应用进行系统性讲解。
2. 实验教学:通过光电子学实验,培养学生的实验设计和数据分析能力。
3. 讨论与案例分析:通过小组讨论和案例分析,引导学生思考和解决实际问题。
4. 学术报告:鼓励学生进行光电子学相关领域的学术研究,并组织学术报告会,提升学生学术交流能力。
四、考核方式1. 平时表现:包括出勤情况、课堂讨论和实验表现。
2. 期中考试:对学生对光电子学基本概念和原理的理解进行测试。
3. 课堂作业:通过书面作业,检验学生对光电子学的掌握程度。
4. 期末考试:对学生在理论和实验方面的综合能力进行综合评估。
五、参考教材1. 《光电子学基础》(第四版),作者:XXX,出版社:XXX2. 《光电子学导论》(第三版),作者:XXX,出版社:XXX六、教学进度安排Week 1-2: 光电效应- 光电效应的基本概念和实验观察- 光电效应的量子理论解释Week 3-4: 光电子器件- 光电二极管的原理与特性- 光电导、光电二极管和光电三极管的应用Week 5-6: 光波导理论- 光波导的基本原理和传输特性- 单模和多模光纤的特点和应用Week 7-8: 光通信系统- 光通信的基本原理与系统组成- 光纤通信中的调制和解调技术Week 9-10: 光存储技术- 光存储的基本原理和工作原理- 光盘和光碟的结构与应用Week 11-12: 光触媒材料与应用- 光触媒材料的基本原理和制备方法- 光触媒在环境净化和能源领域的应用Week 13-14: 复习与总结以上为《光电子学教学大纲》的主要内容,希望能够帮助学生全面了解光电子学的基本理论和应用,培养学生的分析和解决问题的能力,为学生在光电子学领域的学习和研究奠定基础。
光电子学基础教学大纲

《光电子学基础》课程教学大纲(36学时)(理论课程)一课程说明(一)课程概况课程中文名称:《光电子学基础》课程英文名称:Optoelectronics foundation课程编码:3910252215开课学院:理学院适用专业/开课学期:物理学/第六学期学分/周学时:2/2《光电子学基础》为物理学专业本科生的基础选修课,是他们进一步学习光电子技术及光电子技术应用的基础理论课,也是物理学专业学生今后从事相关工作、生产、科研等的必修课程。
物理学专业,只有学习该课程,才能深入探究与光电子产业相关的技术知识。
而学生对技术的应用正式毕节学院转型发展的需要。
课程的预修课程有《光学》、《大学物理实验》、《原子物理学》、《电动力学》、《半导体物理学》等。
(二)课程目标本课程的目的在于使学生掌握光电子学的基本概念和基础知识,了解光电子技术在各个领域的应用及新成果。
通过该课程的学习,为今后从事光通信、光信息处理、光传感等方面的研究开发工作提供必要的理论知识,使他们成为适应本世纪科技发展方向,掌握较为系统、深入的光电子基础理论和实践能力的中高级工程技术人才。
(三)学时分配二教学方法和手段教学方法以课堂讲授为主要授课方式,主要是利用多媒体电子教案进行理论教学,教学中结合学生实际采取灵活的教学方法,加强基本理论的学习、掌握和应用,加强习题指导,培养学生动手能力和思维方法。
三教学内容第一章绪论(2学时)一、教学目标通过本章学习,使学生掌握光电子技术的历史沿革、发展动态,重点掌握光电子技术各研究容及发展动态,对光电子技术的应用领域和本课程的总体结构有一个概括的了解。
二、教学重、难点重点:了解光电子技术的发展史,明确光电子技术的研究内容、发展动态、应用领域和前景。
难点:光电子学的研究内容、发展动态及其应用领域。
三、主要内容1.光电子技术的发展史2.光电子技术的研究内容及其发展动态3.光电子器件4.光电子技术的应用5.光电子学课程的总体结构第二章光学基础知识(4学时)一、教学目标1.理解光的基本属性,掌握光的独立传播原理,理解光的偏振、干涉和衍射现象。
光电子学基础 教学大纲

光电子学基础一、课程说明课程编号:080907Z10课程名称(中/英文):光电子学基础/Fundamentals of Optoelectronics课程类别:专业选修课学时/学分:32/2先修课程:大学物理,半导体物理适用专业:微电子制造工程教材、教学参考书:1. Bahaa E.A Saleh.《Fundamentals of Photonics》, Wiley-Interscience Publication,2005年2. 朱京平主编,《光电子学基础》,科学出版社,2004年二、课程设置的目的意义微电子制造技术与装备专业本科生的专业选修课。
本课程的目的在于使学生掌握光电子学的基本概念和基础知识,了解光电子技术的全貌及在各个领域的应用等。
为今后从事微电子光电子制造、精密微光机械、光信息处理、光传感等方面的研究开发工作提供必要的基础知识,培养出适应本世纪科技发展方向、掌握较为系统的光电子基础理论和实践能力的高级工程技术人才。
三、课程的基本要求本课程将给予学生在光电子学领域的最基础的专业教育与训练,要求学生掌握半导体物理的概念、激光振荡和放大的理论、激光技术、波导和光纤的基本特性,以及典型光电器件和光电系统的作用特性。
通过物理概念和工程应用实例的介绍,以及课后的实践,培养学生综合分析、解决问题和动手的能力,为将来从事光机电技术领域的科研、开发和应用工作奠定知识基础。
四、教学内容、重点难点及教学设计第1章课程介绍(2学时)讲授光电子的发展与趋势介绍本课程的授课内容,给出讲课大纲;第2章光学基础(4学时)学习本课程应具备的最基本光学基础知识融会贯通。
重点复习掌握体现光的粒子性与波动性的各种物理现象及相关概念与理论分析,掌握光学基础知识,包括光的基本属性。
第3章高斯光束和光学谐振腔(4学时)(1)重点与难点:高斯光束:高斯光束的基本性质;高斯光束q参数的变换规律(ABCD法则);高斯光束的聚焦与准直;高斯光束的自再现变换与稳定球面腔;高斯光束模式的匹配。
《光电子技术》课程教学大纲
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《光电子技术》课程教学大纲课程代码:ABJD0511课程中文名称:光电子技术课程英文名称:PhotonicsTechno1ogy课程性质:必修课程学分数:2.5学分课程学时数:40学时授课对象:电子科学与技术专业本课程的前导课程:大学物理、高等数学、半导体物理一、课程简介《光电子技术》是电子科学与技术专业设立的一门核心专业课。
本课程旨在系统介绍光电子学基本概念、基本原理和基础理论,并阐明各种效应间的内在联系,分析几种常用光电器件的工作原理,以便学生掌握光电子学基本概念、基本原理与基础理论,对光电子技术的全貌有比较全面、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。
二、教学基本内容和要求1、绪论了解光电子学的历史沿革、发展动态、应用领域等,重点掌握光电子学研究内容及其发展动态2、光学基础知识与光场传播规律教学内容:光学基础知识(光的基本属性,反射、折射,偏振,干涉,衍射),光的电磁理论和波动光学的相关知识(麦克斯韦方程,波动方程,高斯光束)。
重点:光的基本属性,波动方程,高斯光束。
难点:波动方程,高斯光束。
教学要求:复习掌握光学基础知识(光的基本属性,反射、折射,偏振,干涉,衍射);掌握光的电磁波理论;理解和掌握麦克斯韦方程、波动方程、高斯光束的概念与应用。
3、激光原理与技术教学内容:激光原理(光与物质相互作用的经典和量子理论,激光产生的条件及激光的特点,激光器的基本结构及输出特性,激光器的种类)和激光技术(脉冲技术、选模技术、稳频技术等)。
重点:光与物质相互作用的基本理论;;激光产生的条件;调Q和锁模技术。
难点:光与物质相互作用的基本理论;激光产生的条件。
教学要求:掌握激光原理,包括光与物质相互作用的经典和量子理论,激光产生的条件及激光的特点,激光器的基本结构及输出特性,激光器的种类;掌握激光技术包括脉冲技术、选模技术、稳频技术等。
4、光波导技术基础教学内容:光波导基础、平板光波导射线光学分析、平板光波导中光导波的物理光学分析、光纤中光导波的射线光学分析、光纤中光导波的物理光学分析、光纤通信基础。
《半导体光电子学》课程教学大纲
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半导体光电子学Semiconductor photoelectronics一、课程基本情况课程属性:专业方向选修课学分: 2 学分学时:32 学时(讲课:32 学时,上机:0 学时,实验:0 学时)课程性质:选修开课学期:第5学期先修课程:物理光学、电磁学、原子物理学、模拟电子技术适用专业:光信息科学与技术教材:《光电子技术原理及应用》第1版,国防工业出版社,裴世鑫等编著,2013。
开课院系:物理与光电工程学院二、课程的教学目标和任务光电子学(技术)是伴随着激光技术、微电子技术和光电子材料的发展而迅速发展起来的一门新学科、新技术,主要研究光与物质的相互作用及其能量的相互转换,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,是光信息科学与技术专业的主干课之一。
通过本课程的学习,使学生掌握辐射度学与光度学、光辐射的传播、光束的调制、光电探测及成像技术、光电显示技术等基本概念及技术,掌握光辐射的基本概念及激光产生的原理与特性、光在介质中的传输特性以及光探测的原理与方法,理解发光器件和光电转换器件的基本原理及与光信号加载有关的光调制概念以及强光作用下的非线性光学现象等。
三、课程的内容和要求1.第1章光辐射与发光源(8学时)(1)掌握辐射度学和光度学中的各个物理量,理解这两套物理量的适用范围;(2)掌握基尔霍夫辐射定律、普朗克定律、维恩公式和斯忒潘-玻尔兹曼定律等热辐射的基本定律;(3)掌握热辐射光源,气体放电光源和光致发光光源的发光原理,熟悉常用的上述光源的特点,了解同步辐射光源;(4)掌握产生激光的条件,以及常见激光器的结构与原理,包括固体激光器、气体激光器和半导体激光器等;(5)了解半导体的基础知识,掌握半导体光源的发光原理,包括发光二极管和半导体激光器,理解上述两种半导体光源在结构和发光特性上的不同。
2. 第2章光辐射的传播(6学时)(1)熟悉光辐射的电磁理论;(2)掌握光波在大气、水、电光晶体、声光晶体、磁光介质和光纤波导中的传播特性,以及相应的分析方法。
光电子技术及应用教学大纲
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光电子技术及应用教学大纲一、课程简介光电子技术及应用是一门涉及光学、电子学、材料科学等学科的交叉学科,其研究重点在于光的产生、传输、接收和调控。
本课程旨在通过系统地介绍光电子技术的基本原理和应用领域,培养学生对光电子学的基本概念和技术方法的理解和应用能力。
二、教学目标1. 掌握光电子技术的基本原理和基础知识;2. 理解光电子器件的工作原理和特性;3. 熟悉光电子技术在通信、显示、能源等领域的应用;4. 培养学生的实验设计和问题解决能力。
三、课程内容1. 光电子技术的基本概念和发展历程;2. 光学基础知识:光的传播、折射和衍射;3. 光电子器件:光电二极管、光电传感器、光纤光栅等;4. 光电子技术在通信领域的应用:光纤通信、光纤传感等;5. 光电子技术在显示领域的应用:光电显示器、液晶显示等;6. 光电子技术在能源领域的应用:太阳能电池、光催化等;7. 光电子技术的实验设计与实践。
四、教学方法1. 理论教学:通过课堂讲解,将光电子技术的基本原理和知识点进行逐步引入和阐述;2. 实验教学:设置相应实验课程,通过实验操作,培养学生的实际操作能力和问题解决能力;3. 研讨讲座:邀请相关领域的专家进行讲座,引导学生对光电子技术的前沿知识和研究进展的了解;4. 课外实践:组织学生参加光电子技术实践活动,如参观企业、研究机构等,提升学生的实际应用能力。
五、考核方式1. 平时成绩:包括课堂表现、作业和实验报告等;2. 期末考试:对学生对光电子技术和应用的掌握程度进行综合测试;3. 课程设计:要求学生设计一个与所学光电子技术相关的项目,包括报告和实际实施。
六、参考教材1. 《现代光电子技术基础》蔡荣根主编北京大学出版社2. 《光电子技术与应用》高林康卢云波电子工业出版社七、教学资源和实验设备1. 计算机及相关软件:支持课堂演示和实验操作的计算机和模拟软件;2. 实验设备:包括光电子器件、光纤传输实验设备等。
八、教学团队本课程由具备相关专业背景和教学经验的教师团队承担。
《光电子学》课程教学大纲资料
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《光电子学》课程教学大纲一、《光电子学》课程说明(一)课程代码:08131012(二)课程英文名称:Optoelectronics(三)开课对象:应用物理学专业本科生(四)课程性质:光电子学为应用物理学专业本科生的专业选修课程,其预修课程有普通物理、电动力学、固体物理等。
本课程的目的在于使学生了解光电子学的概念,熟悉光电子学的基础知识以及实际应用。
(五)教学目的:课程系统介绍了光电子学的基本概念、基本原理和基础理论,并阐明各种效应间的内在联系,以便学生掌握光电子学基本概念、基本原理与基础理论,并对光电子技术的全貌有清晰的了解,为进一步学习激光原理、微波与导波光学、光纤技术、光纤通信等课程奠立必要的基础,为今后从事光通信、光信息处理、光传感等方面的研究开发工作提供必要的基础知识,培养出适应本世纪科技发展方向、掌握较为系统、深入的光电子基础理论和实践能力的高级工程技术人才。
(六)教学内容:本课程主要包括光学基础知识、光与物质的相互作用、激光原理、光的电磁理论和波动光学、光波导理论、光调制、光的探测和显示和光无源器件等几个部分。
(七)学时数、学分数及学时数具体分配(五号宋体加粗)学时数:72学时分数: 4 学分(八)教学方式以课堂讲授为主要授课方式(九)考核方式和成绩记载说明考核方式为考试。
严格考核学生出勤情况,达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。
综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定,平时成绩占40% ,期末成绩占60%。
二、讲授大纲与各章的基本要求第一章绪论教学要点:通过本章学习,使学生掌握光电子学的历史沿革、发展动态,重点掌握光电子学各研究内容及其发展动态,对光电子学应用领域、本课程的总体结构等有一个概括的了解。
1.了解光电子学的发展史。
2.明确光电子学的研究内容及其发展动态。
3.明确光电子学的应用领域。
4.了解光电子课程的总体结构。
教学时数:4学时教学内容:第一节第二节第三节第四节光电子学及其发展历史光电子学研究内容及相关发展动态光电子学的应用领域光电子学课程体系考核要求:1.1光电子学及其发展历史1.1.1光电子学的发展史(了解)1.2光电子学研究内容及相关发展动态1.2.1光电子学研究内容及相关发展动态(明确)1.3光电子学的应用领域1.3.1光电子学的应用领域(明确)1.4光电子学课程体系1.4.1光电子学课程体系(了解)第二章光学基础知识教学要点:要求学生对学习本课程应具备的基本光学基础知识融会贯通。
《半导体光电子学》教学大纲
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《半导体光电子学》教学大纲一、课程信息课程名称:半导体光电子学课程类别:素质选修课/专业基础课课程性质:选修/必修计划学时:64计划学分:4先修课程:无选用教材:《半导体光电子学》,黄德修,黄黎蓉,洪伟编著,电子工业出版社教材,2018.6。
适用专业:本课程可作为大学理科光学专业、工科物理电子学、光学工程和光电信息工程等专业本科生的教学课程和相关专业研究生的参考课程,也可供相关科技工作者参考。
课程负责人:二、课程简介半导体光电子学是研究半导体中光子与电子相互作用、光能与电能相互转换的一门科学,涉及量子力学、固体物理、半导体物理等一些基础物理,也关联着半导体光电子材料及其相关器件,在信息和能源等领域有着广泛的应用。
半导体光电子器件的性能改善无不是通过不断优化半导体材料和器件结构以增强电子与光子的相互作用、实现高效电能与光能相互转换的结果,其中异质结所形成的电子势垒和光波导的双重效应起到了关键作用。
本课程分10个单元,各单元内容相互关联,形成当今半导体光电子学较为完整的、理论和实际应用相结合的体系。
三、课程教学要求注:“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。
“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。
关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。
“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。
四、课程教学内容五、考核要求及成绩评定注:此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。
六、学生学习建议(一)学习方法建议1.依据专业教学标准,结合岗位技能职业标准,通过案例展开学习,将每个项目分成多个任务,系统化地学习。
2.了解行业企业技术标准,注重学习新技术、新工艺和新方法,根据教材中穿插设置的半导体光电子器件应用相关实例,对已有技术持续进行更新。
3.通过开展课堂讨论、实践活动,增强的团队协作能力,学会如何与他人合作、沟通、协调等等。
武汉理工大学:光电子技术教学大纲
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《光电子技术》教学大纲课程编号:课程名称:光电子技术/ Optoelectronics Technology学时/学分:48/3(理论教学32学时,实验16学时)先修课程:大学物理 模拟电子技术基础 数字电子技术基础适用专业:电子信息科学与技术开课学院(部)、系(教研室):理学院物理系一、课程的性质与任务光电子技术属于学科基础选修课,它是将传统的光学技术与现代微电子技术和计算机技术紧密结合在一起的一门高新技术,是获取光信息或借助光来提取其它信息,如力、温度、声音、电流、生物的重要手段。
通过本课程的学习,要使学生获得:1.辐射度学与光度学的基础知识;2.光电导器件的原理与应用;3. 光生伏特器件的原理与应用;4.光电发射器件的原理与应用;5. 发光器件与光电耦合器件;6. 光信息的变换;7. 图像信息的光电变换;等方面的基本概念、基本理论和技术。
掌握各种光电转换器件的基本结构原理、特性和参数,为实际应用这些光电探测器打下基础。
二、课程的教学内容、基本要求及学时分配(一)教学内容1. 光电技术基础辐射度的基本物理量;光度的基本物理量;辐射度与光度中的基本定律;黑体辐射;半导体对光的吸收和光电效应。
2. 光电导器件光敏电阻的工作原理;光敏电阻的主要特性参数;常用的光敏电阻;光敏电阻的基本偏置电路和噪声;应用举例。
3. 光生伏特器件结型光电器件原理;光电池;硅光电二极管和硅光电三极管;特殊光电二极管(PIN,APD);象限探测器和光电位置传感器;光生伏特器件的偏置电路。
4. 光电发射器件光电阴极;光电管与光电倍增管的工作原理;光电倍增管的主要特性参数;光电倍增管的供电和信号输出电路;微通道板光电倍增管;光电倍增管的应用。
5. 发光器件与光电耦合器件发光二极管的工作原理与应用;半导体激光器;光耦合器件与应用。
6.图像信息的光电变换变象管和象增强管;几种特殊象管;真空摄像管;视象管;光电发射型摄像管。
电荷耦合器件的工作原理;电荷耦合摄像器件;固体摄像器件的应用,CMOS图像传感器。
13103203-光电子学
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《光电子学》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号:13103203课程类别:专业选修课适应专业:材料物理总学时:54总学分:3课程简介:光电子学由光学和电子学相结合而形成的新技术学科。
它涉及到将光图像、信号或能量转换成电信号,或者将电信号转换成光信号或光图像,并进行处理或传送。
它以光波代替无线电波作为信息载体,实现光发射、控制、测量和显示等。
它包括电光转换和光电转换理论及器件的研究、设计及制造。
授课教材:《光电子学教程》,张季熊,华南理工大学出版社,2005。
参考书目:[1]《光电子学基础》,李家泽,北京理工大学出版社,2007。
[2]《光电子技术基础》,朱京平,科学出版社,2003。
[3]《光电子学原理与技术》,张中华,北京航空航天大学出版社,2009。
二、课程教育目标要求学生了解激光振荡和放大的理论、激光技术、波导和光纤的基本特性、非线性光学基本理论,以及典型光电器件和光电系统的特性,为将来从事相关领域的科研、开发和应用工作奠定基础。
三、教学内容与要求第一章光与物质相互作用基础教学重点:光的波动理论与光子学说,自发辐射、受激吸收以及受激辐射教学难点:均匀加宽与非均匀加宽、辐射的经典理论教学时数:6学时教学内容:光的波动理论与光子学说,物质的微观结构与能量状态,自发辐射、受激吸收与受激辐射,谱线的形状与宽度,均匀加宽与非均匀加宽,辐射的经典理论教学方式:课堂讲授教学要求:了解光的波动理论与光子学说,理解自发辐射、受激吸收与受激辐射、均匀加宽与非均匀加宽等基本概念,了解辐射的经典理论。
第二章介质中的光增益教学重点:粒子数反转,光在介质中的小信号增益教学难点:增益饱和与烧空效应教学时数:4学时教学内容:粒子数的反转分布,光在介质中的小信号增益,介质中的增益饱和与烧孔效应。
教学方式:课堂讲授教学要求:理解粒子数反转及小信号增益的基本概念,了解增益饱和与烧孔效应第三章激光振荡与工作性质教学重点:激光特性,激光产生及阈值条件,激光的横模与纵模,激光器速率方程组教学难点:光学谐振腔,激光的横模与纵模,激光器速率方程组教学时数:8学时教学内容:激光的特性,光学谐振腔,激光产生的阈值条件,激光的纵模与频率特性,激光的横模及高斯光束,激光器速率方程组教学方式:课堂讲授教学要求:了解激光的特性,掌握激光的产生及阈值条件,理解激光的横模与纵模的概念,了解激光器速率方程组第四章光辐射在介质波导中的传播教学重点:波导理论及基本概念,光纤中的电磁波模式理论教学难点:平板及矩形波导电磁理论教学时数:6学时教学内容:光在介质分界面上的反射与折射,介质平板光波导的射线分析方法,平板波导的电磁理论,矩形介质波导基本概念,光纤中的射线分析,光纤中的电磁波模式理论,光纤的损耗与色散教学方式:课堂讲授教学要求:掌握平板波导及光纤的射线分析方法,了解波导及光纤的电磁理论第五章光辐射的探测教学重点:光探测基本物理效应,光辐射探测方法教学难点:光探测的物理效应教学时数:4学时教学内容:物质中的光吸收,光探测的基本物理效应,光辐射探测过程中的噪声,光辐射的探测方法教学方式:课堂讲授教学要求:理解光吸收的物理机制,掌握光探测基本物理效应,了解光辐射探测的基本方法。
光电子学在线课程规划
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光电子学在线课程规划光电子学作为现代高科技领域的重要学科,在信息通信、光电子设备、光存储器等方面发挥着至关重要的作用。
为了满足学生和工程师对于光电子学知识的需求,光电子学在线课程正成为一种趋势。
本文将着重介绍光电子学在线课程的规划,以满足学习者对于光电子学知识的高质量学习需求。
一、课程大纲1.1 光电子学基础知识- 光电子学的定义和基本原理- 光电转换过程和相关参数- 光电子器件和光电子材料1.2 光学成像和光探测技术- 光学成像系统和成像原理- 光探测器的分类和工作原理- 光电子器件在成像和探测中的应用1.3 光通信技术- 光纤通信系统的基本组成和工作原理- 光通信中的光源和调制技术- 光接收技术和信号处理1.4 光存储技术- 光存储器的原理和分类- 光存储介质和写入机制- 光存储器的读出和应用二、在线课程特点2.1 互动性光电子学在线课程将采用互动式教学,学生可以通过在线平台与教师和其他学生进行交流和讨论。
教师将安排作业和小组项目,鼓励学生积极参与,提高学习效果。
2.2 多媒体教学光电子学在线课程将采用全彩色教材和丰富的多媒体资源,包括实验演示视频、模拟仿真软件等。
学生可以通过视听方式深入理解各个光电子学概念和实验操作。
2.3 弹性学习在线课程将为学生提供弹性学习的机会。
学生可以根据自己的时间安排自主学习,并根据个人需求重复学习。
课程还将提供在线测验和评估,帮助学生检验知识掌握情况。
2.4 实践项目为了提高学生的实践能力,课程将设立一些实践项目,包括实验设计、仿真模拟和工程应用等。
学生可以通过实践项目将理论知识应用到实际问题中,并在实践中提升自己的技能。
三、课程评估3.1 作业和测验课程将设立作业和测验,用于评估学生对于光电子学知识的掌握情况。
作业将涵盖课程中的重点内容,帮助学生复习和加深理解。
测验将检验学生的知识理解程度和解决问题的能力。
3.2 实践项目评估针对实践项目,将设立评估标准,并由教师组织评估小组进行评估。
光电子学 教学大纲
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光电子学教学大纲1. 课程概述光电子学是一门研究光与电子相互作用以及光电子器件的原理与应用的学科。
本课程旨在介绍光电子学的基本概念、原理和技术,培养学生的光电子学思维和实验技能。
2. 教学目标2.1 掌握光电子学的基本概念和原理;2.2 理解光电子器件的工作原理及其应用领域;2.3 培养学生的科学研究和实验设计能力;2.4 培养学生的团队合作和创新精神。
3. 教学内容3.1 光电子学导论3.1.1 光电子学的发展历程3.1.2 光的基本性质与量子光学3.1.3 光与物质的相互作用3.2 光电子器件3.2.1 光电子器件的分类及基本原理3.2.2 光电二极管和光电导电元件3.2.3 光伏电池和光发电技术3.2.4 光电探测器和光电放大器3.2.5 光波导与光纤通信3.3 光电子技术与应用3.3.1 激光技术与应用3.3.2 光通信与光存储技术3.3.3 光电显示与光电传感技术3.3.4 光电测量技术与光电子显微镜4. 教学方法4.1 讲授通过教师讲解、课件展示等方式,传授光电子学的知识和原理。
4.2 实验设计和开展与光电子学相关的实验,培养学生的实验技能和科研能力。
4.3 讨论以问题为导向,鼓励学生参与讨论,提高学生的思辨能力和解决问题的能力。
4.4 小组项目分小组开展光电子学相关的项目研究,培养学生的团队合作和创新精神。
5. 评价方式5.1 平时成绩包括课堂表现、实验报告、小组项目等。
5.2 期中考试考核学生对光电子学基本概念、原理和技术的掌握程度。
5.3 期末考试考核学生对整个课程的综合掌握程度和综合能力。
6. 参考教材6.1 “光电子学导论” 张明明著6.2 “光电子器件与光通信” 李晓宇著6.3 “激光原理与技术” 王丽著7. 实验设计7.1 光电二极管特性及应用实验通过实验探究光电二极管的基本特性,并设计一个基于光电二极管的光电开关。
7.2 激光器的调谐特性实验实验调谐不同工作波长的激光器,并观察其输出功率和波长的关系。
光电子学教学大纲
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《光电子学》课程教学大纲课程代码:090631008课程英文名称:Optical electronics课程总学时:32 讲课:32 实验:0 上机:0适用专业:光电信息科学与工程大纲编写(修订)时间:2017.10一、大纲使用说明(一)课程的地位及教学目标《光电子学》是光电信息科学与工程专业的一门主干的专业基础课,与多门课程内容相关,在专业课程设置中起着承上启下的作用。
通过本课程的学习,使学生了解光与物质相互作用的基础,激光产生的原理与特性,了解光在介质波导(主要是在光纤)中的传输特性,掌握发光器件的原理与特点,掌握光电转换器件的工作原理及特性等光电子学知识。
使学生在获取光电子学基本知识的过程中,注意理论联系实际,适度介绍光电子学在相关领域中的最新应用。
从而培养学生的理性思维和创新意识,增强学生的工程实践能力,为进一步学习其它专业课程打下良好的基础。
(二)知识、能力及技能方面的基本要求1. 基本知识:通过本课程的学习,使学生了解光与物质相互作用的基础、激光的产生、光在介质波导(主要是在光纤)中的传输特性等光电子学知识,掌握发光器件与光电转换器件等方面的知识。
基本理论和方法:了解激光的产生原理,掌握发光器件与光电转换器件的工作原理的基本原理与方法;3. 基本技能: 掌握相应的计算技能、培养实验技能。
(三)实施说明1.本大纲适用于“光电信息科学与工程”以及相近的诸如光电信息、电子信息等专业的本科生。
作为一个整体,大纲展现了光电子学的基本学科体系,应注意本课程的完整性、系统性、实用性;但部分章节的组合也可作为开设某一专题的选修课使用;2.因教学学时所限,课堂教学要做到突出重点,精讲难点,有针对性地解决理论与实际应用中可能遇到的基本光电子学问题。
教师在授课中可酌情安排各部分的学时,课时分配表仅供参考;3. 对于与其它课程交叉部分的内容,要分工明确,突出本课程在课程设置中的地位、作用与特色,即立足于光电子学涉及到的基本物理效应,重要概念与理论分析方法,器件的工作原理、主要性能特征及应用方向等;4. 注意知识的内在联系与融合贯通,注意采用课堂讲授、讨论、多媒体教学相结合的教学方式,启发学生自学并不断积累学科前沿最新知识,学会独立思考,独立提出问题与独立解决问题的能力。
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C1
3
光与物质相互作用理论
4
了解光源及激光的特点,理解光子的简并度,掌握光辐射理论的三种跃迁过程
课堂教学
C1
4
光谱线展宽
4
了解光谱线展宽的原因,理解均匀展宽和非均匀展宽的种类和特性,及其对辐射跃迁的影响
课堂教学
C1
5
粒子数反转分布
4
了解激光跃迁的能级结构,理解粒子数反转分布的条件和规律,理解均匀展宽和非均匀展宽介质中增益的意义和规律。
使用教材:《光电子学技术基础》,朱京平编,科学出版社,2009.1第2版,2016.1第16次印刷
教学参考资料:
1.《光电子学教程》,张季熊编著,华南理工大学出版社,2001.8第1版,2009.1第4次印刷;
2.《光电子学技术》,张永林、狄红卫编,高等教育出版社,2012.12第2版,2014.4第2次印刷;
□c3.掌握光电子技术的相关领域所需基本技术、技巧及使用软硬件工具的能力;
□c4.具有对常用光电系统进行安装、调试、维护的工程实践能力;
□c5.项目管理、有效沟通、领域整合与团队合作的能力;
□c6.发掘、分析及解决复杂光电系统问题的能力;
■c7.认识时事议题与产业趋势,了解工程技术对环境、社会及全球的影响,并培育跨领域持续学习的习惯与能力;
课堂教学
C1
12
激光的基本技术
4
理解脉冲激光的尖峰效应,理解调Q技术,理解锁模技术,了解选模技术和稳频技术
课堂教学
C1
13
晶体光学基础及其光传播
4
理解光在各向同性和各向异性晶体中传播特性及规律,理解折射率椭球和折射率面的表示方法
课堂教学
C1
14
电光调制
4
理解晶体中电光效应(线性),理解KDP类晶体的线性电光效应,掌握电光相位调制和强度调制的方法
3.《光电子学》,马养武、王静环等编写,浙江大学出版社,2003.3第2版,2006.3第5次印刷;
课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它()
课程简介:光电子学是光信息科学与工程专业学生的专业必修课。本课程主要学习光与物质的相互作用、介质中的光增益、激光振荡与工作特性、光波导技术、光调制技术、光电探测技术、光电显示技术以及非线性光学等的基本原理与概念,学习激光和光电系统的基本工作原理、基本规律现象以及基本的分析推导方法、为培养合格的专业技术人才提供了必备的理论和实践基础,以及在实际案例中的分析问题和解决问题的能力,是后续许多关键专业课程的联系枢纽。
课堂教学
C1
9
激光横模
4
了解横模概念与成因,掌握基横模特点。理解横模的谐振频率,掌握高斯光束的特点及传输变换
课堂教学
C1
10
期中测试
几种典型激光器
4
了解激光的特点,了解几种典型气体、固体、液体激光器的特性
课堂教学
C1、C7
11
半导体激光器
4
半导体能带结构及复合发光原理,理解注入式同质结半导体激光器的工作原理,理解同质结与异质结的区别和优劣。
课堂教学
C1、C7
15
声光调制
4
理解声光效应,理解应力场下介质的折射率线性变化规律,掌握正交晶系和各向同性介质的变化规律;
课堂教学
C1、C7
16
磁光调制
4
理解旋光原理和法拉第效应,了解磁光调制的应用
课堂教学
C1、C7
合计:
64
成绩评定方法及标准
考核内容
评价标准
权重
考勤与作业
不定期课堂随机考勤,超过三次无故缺席和不完成作业,不能参加期末考试。
系(专业)课程委员会主任签名:日期来自年月日□c8.具有社会职业道德,认知社会责任及尊重多元观点。
理论教学进程
周次
教学主题
教学时长
教学的重点、难点及要求
教学方式
核心能力支撑
1
绪论及光学基础知识
4
光电子学的基础知识。了解麦克斯韦方程、电介质、波动方程及光波的传播特性。
课堂教学
C1、C7
2
热辐射理论
4
理解辐射度量与光度量;掌握光视效能和光视效率的计算。
20%
实践及论文
了解产业发展,参加相关博览会、论坛和学术会议,撰写心得体会或科技小论文,掌握科技论文的格式要求。
10%
期中测试
在学期第十周前后进行测试,考验前期的学习情况
20%
期末考试
评分标准,考核学生对课程内容的掌握程度
50%
系(专业)课程委员会审查意见:
我系(专业)课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查,同意执行。
课程教学目标
1.在电磁学和光学基础上掌握高斯光束特性与变换,掌握热辐射理论;
2、理解和掌握光子简并度、光辐射理论的跃迁过程、光谱线展宽及其对辐射跃迁的影响;
3.理解与掌握理解腔内损耗,粒子反转分布的条件和规律,均匀展宽/非均匀展宽介质中的增益和阈值;
4.理解激光器的工作物质、泵浦和谐振腔,以及几种典型的激光器;理解半导体激光器;
授课地点:松山湖/7B210
授课对象:2014光信息科学与工程1、2班
开课学院:电子工程与智能化学院
任课教师姓名/职称:叶海/讲师
联系电话:728291
Email:yehai@
答疑时间、地点与方式:1.每次上课的课前、课间和课后,采用一对一的问答方式;2.每次发放作业时,采用集中讲解方式;3.qq,微信等方式在线答疑。
5.理解和掌握激光横模与纵模特性与计算;掌握激光的调Q、锁模、选模、稳频等技术;
6.理解折射率椭球和折射率面,掌握电光调制、声光调制和磁光调制。
课程支撑学生核心能力达成(可多选):
■c1.运用数学、电磁学、物理光学、几何光学等基础知识的能力;
□c2.独立完成光电子学的相关实验,以及分析与解释数据的能力;
课堂教学
C1
6
增益与阈值
了解腔内损耗因素,理解光放大条件,理解粒子数反转及增益的阈值含义,理解振荡过程中饱和增益与稳态建立过程。
课堂教学
C1
7
激光器的基本结构
4
了解工作物质的特性和能级寿命,了解泵浦源和泵浦方法,掌握谐振腔的特点和稳定条件。
课堂教学
C1
8
激光纵模
4
了解纵模成因及条件,理解纵模特性,理解均匀展宽和非均匀展宽介质中的纵模特性
《光电子学》课程教学大纲
课程名称(中英文):光电子学(Optoelectronics)
课程类别(必修/选修):必修
总学时/周学时/学分:64/4/4
其中实验(实训、讨论等)学时:0
先修课程:高等数学、电磁学与原子物理学、物理光学、应用光学、光电信息物理基础、信息光学
授课时间:1-16周,周三(3-4)、周五(3-4)