《光电子器件设计》课程教学大纲（本科）

1、光电子器件设计Design of Optoelectronic Devices课程编号：03460024学分：2学时：2周先修课程：光波导技术、光纤通信、光电子综合实验、光通信器件设计适用专业：光电信息科学与工程教材：无一、课程性质与课程目标（-）课程性质光电子器件设计是光电信息科学与工程专业学生的必修课程，本课程旨在提高学生的专业 基础应用与光电子器件设计水平。学生通过运用光学仿真软件模拟光在各种波导中的传播，了解器 件的性能与传输特性，并由此掌握波导设计的基本方法和技巧。学生应掌握光波导软件的分析设计 方法和操作步骤，了解常用光学设计方法和分析软件，能够使用光学仿真软件模拟有关器件，能够

2、分析设计方案的可行性，能够分析制作误差等实际因素对器件传输性能的影响等，从而为学生使用 专业软件指导实际生产与科研奠定良好基础。（二）课程目标课程目标I：能够运用专业软件和专业知识，对光波导器件进行设计，并具有一定的创新意 识；课程目标2：能够运用专业软件分析光波导器件的传输性能，并获得符合实际要求的可行方 案和预期性能指标；课程目标3：能够对设计结果的实际可行性进行分析，并为实际制备提供指导意见：课程目标4：能够将有关设计整理成报告，并清楚反映出设计思想和结果。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求3、毕业要求5和毕业要求10：.毕业要求3-1.能够对复

3、杂光电信息工程问题进行分析和提炼，设计解决方案，并对解决方案 的可行性进行初步分析与论证，支撑度要求Lo.毕业要求3-2.能够设计满足特定需求的光电信息系统、单元（部件）或工艺流程，并能够体 现创新意识，支撑度要求L。.毕业要求5-2.能够初步运用现代信息技术工具对光电信息科学与工程问题进行预测与模拟， 并了解其局限性，支撑度要求L。.毕业要求10-1.掌握技术文件写作方法，理解和撰写效果良好的报告和设计文件，支撑度要 求L。目标毕业要求指嬴课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4毕业要求3-1毕业要求3-2毕业要求5-2毕业要求10-1V二、课程内容与教学要求第一章概述（一）教学内容（1）本

4、课程设计的目的、任务、内容（2）光电子器件设计的一般步骤（3）课程设计的注意事项（二）知识、能力与素质等方面的基本要求明确光电子器件设计课程设计的目的、任务、内容，设计的一般步骤和要求，掌握光电子器件 的基础知识和基本设计方法，能够结合实际应用，设计出满足要求的器件，并给出相应的性能指标 数据。第二章器件设计与性能分析（一）教学内容（1）确定设计方案与器件结构，初始结构参数；（2）绘制器件及设置参数；（3）设置分析指标，进行相应的计算与分析；（4）根据模拟结果，分析现象及原因，优化器件参数或重新设计器件结构；（5）总结有关结果，根据工艺、制备等特点，分析设计方案合理性。（二）知识、能力与素质等

5、方面的基本要求能够综合运用所学信息光学、光电子技术、光纤通信技术等专业理论和知识，对 具体光器件进行设计，确定器件结构与参数，模拟获得器件的主要性能指标，对器件的性能进行优 化和制备误差分析等，能够从专业理论出发，对有关现象和结果做出解释。第三部分资料准备和答辩（一）教学内容根据任务书整理、准备资料，包括课程设计说明书1份、设计有关程序等；课程设计答辩。（二）知识、能力与素质等方面的基本要求培养学生收集相关技术的研究背景和技术发展现状以及基础知识的能力，培养学生归纳和总结 有关材料并对设计过程进行分析、归纳、总结及资料整理的能力，培养学生具有严谨的工程设计思 路、基本的工程设计能力；培养学生通

6、过口头及书面方式表达自己的设计思想，并有效进行陈述发 言和沟通的能力。三、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及时间分配（天数）主要教学方法支撑的课程目标课堂教学课程 实践小 计第一章0.50.51讲授、讨论目标I第二章77讨论、指导目标1、目标2、目标3第三部分22讨论、指导目标4合计0.59.510注：1 .课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。四、考核方式（一）考核资料要求本课程设计要求提交如下资料进行考核:（1）设计程序及计算结果电子版1套；（2）课程设计说明书1份；（3）课程设计任务

7、书1份。（二）答辩要求和成绩组成答辩由指导教师组织，总成绩由平时成绩（占10%）、设计成绩（占75%）、答辩成绩（占15%） 三部分构成，按百分制计算出总成绩后再折算成五级分制记分：优秀、良好、中等、及格、不及格。并按以下形式进行成绩评定:考核形式考核要求考核权 重支撑的课 程目标备注平时成绩满分100分：出勤情况（按考勤记录给分，占20%）, 对所承担课程设计任务的工作计划、工作进展情况及 独立完成能力，对文献资料的获取及应用能力，提出、 分析及解决问题的能力（按评分表给分，占80%）。10%目标1设计成绩设计成绩主要说明书为主要依据，程序作为辅助。（1）器件原理与背景介绍（占10%）：主要

8、考核对 技术背景和原理的掌握程度以及归纳、总结能力。（2）器件设计步骤（占40%）：结合程序及结果， 主要考核软件操作的正确性。（3）器件设计数据与结果分析（占40%）：主要考 核器件结构、参数的正确性，模拟结果的正确性，以 及设计结果是否达到任务书指标要求等内容。（4）说明书撰写（占10%）：主要考核说明书撰写、 格式表达等，按课程设计说明书质量进行考核。75%目标2、3、 4答辩成绩通过口头表达设计思想、并进行有效陈述发言的能 力、回答问题的正确性。15%目标4五、课程目标达成度评价课程目标达成度计算表如下：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）对应总分达成度课程目标1平时

9、成绩 设计成绩平时成绩平均分X 10%,器件 原理与背景介绍成绩平均分X 10%X75%17.5达成度=实际 测评结果/对 应总分课程目标2设计成绩器件设计步骤成绩平均分X 40%X75%30达成度=实际 测评结果/对 应总分课程目标3设计成绩器件设计数据与结果分析40% X75%30达成度=实际 测评结果/对 应总分课程目标4设计成绩 答辩成绩说明书撰写10X75%,答辩成绩平均分x 15%22.5达成度=实际 测评结果/对 应总分七、参考书目及学习资料1集成光电子学，唐天同、王兆宏、陈时编著，西安交通大学出版社，2005年9月第1版。2光纤技术，饶云江，科学出版社，2006第1版。3光子晶体光纤的结构设计及其传输特性研究，张晓娟，科学出版社，2016第1版。八、大纲说明（内容可包括实验内容与基本要求、习题