《光电子学》教学大纲

PAGEPAGE4《光电子学》课程简介课程编号：08034037课程名称：光电子学/Optoelectronics学分：2.5学时：40（实验：0上机：0课外实践：0）适用专业：光电信息科学与工程建议修读学期：5开课单位：数理科学与工程学院光电工程系先修课程：大学物理、电磁场与电磁波、物理光学考核方式与成绩评定标准：最终成绩由平时成绩（30%）、期末（70%）两部分成绩构成。期末成绩通过闭卷考试方式进行教材与主要参考书目：教材：光电子技术基础及应用（省级规划教材）.黄仙山，吴建光，合肥工业大学出版社，2015年.参考书目：1．光电子技术基础（第二版）.朱京平，科学出版社,2013年.2．光电子器件.汪贵华，国防工业出版社，2009年.3．光电子学导论.阎吉祥，华中科技大学出版社，2009年.4．光电子技术.姚建铨，于意仲，高等教育出版社，2006年.内容概述：中文：光电子技术主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术，它与微电子共同组成信息技术的两大支柱。光电子学作为光电信息科学与工程专业的专业基础课，学习它可以为学生今后从事激光技术、光纤技术、光通信技术、光信号探测技术、光信息存储与处理技术、显示技术及光计算等方面的研发工作打下基础。本课程主要包括光学基础知识、光辐射在介质波导中的传播、光的耦合与调制、光辐射的探测等主要几个部分。英文：Optoelectronictechnology,oneofthetwopillarsofinformationtechnology,mainresearchtheinteractionandenergytransformationoflightandelectronicinmatter.OptoelectronicsistheprofessionalbasiccourseoftheOptoelectronicinformationscienceandengineering.Studyingthiscourseishelpfultolaythefoundationfortheworkinginthefieldoflasertechnology,opticalfibertechnology,opticalcommunication,opticalsignaldetection,opticalinformationstorageandprocessing,photoelectricdisplayandopticalcomputing.Thecoursecontainsbasicknowledgeofoptics,opticaltransmissioninmediumwaveguide,opticalcouplingandmodulationanddetectionofopticalradiation.《光电子学》教学大纲课程编号：08034037课程名称：光电子学/Optoelectronics学分：2.5学时：40（实验：0上机：0课外实践：0）适用专业：光电信息科学与工程建议修读学期：5开课单位：数理科学与工程学院光电工程系先修课程：大学物理、电磁场与电磁波、物理光学一、课程性质、目的与任务光电子学是光电信息科学与工程专业本科生的一门重要的专业基础课程，是光电、仪器仪表类专业必修的主干核心课，通过该门课程的学习，使学生系统熟练地掌握光电子学基本概念、基本原理与基础理论，以及基本的研究方法和实验技能，为进一步学习光纤通信、光电检测技术及应用等专业课程奠定必要的基础，为今后从事光通信、光信息处理、光电传感等方面的研究开发工作提供必要的基础知识。教学目标：要求学生掌握光电子学基本概念、基本原理和基本理论，掌握典型的光电系统中所包含的单元模块的基本原理和理论：导波光学、光调制原理、光电耦合以及光电探测原理，能够了解常用的、基于光电子学原理的器件和实际中的应用，并具有一定的创新能力。(对应毕业要求：2、4、5、6、12)本课程的主要任务是：(1)要求学生了解典型光电系统的组成模块及其光电子技术的应用；(2、4、5)(2)要求学生掌握光在平面介质光波导和圆柱型光波导中的传输理论和光波耦合的基本原理，了解光波导器件和光耦合器件的制作和应用；(2、5、6、12)(3)要求学生掌握电光效应、声光效应和磁光效应的基本原理，掌握利用以上物理效应实现光调制的原理和过程，了解利用这些物理原理制作的其他光电器件；(2、5、6、12)(4)要求学生掌握光电效应的基本原理，了解光热效应的原理，熟悉电光探测器件的典型参数，了解典型光电探测器件的光电特性；(2、5、6、12)二、教学内容及学时分配本课程总学时数为40学时，其中理论教学为40学时；课程教学共有6章，具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点(☆)难点(Δ)学时安排实验学时上机学时备注第一章绪论2第一节光电子技术的演变、发展和内容C第二节光电子技术的应用C第二章光与物质相互作用基础2第一节光学基础知识A☆第二节物质微观结构与半导体物理基础B第三章光辐射在介质波导中的传播12第一节光在介质界面上的反射与折射B第二节平面介质光波导的射线分析法A☆Δ第三节平面介质波导中的电磁理论BΔ第四节光纤－圆柱介质光波导A☆第五节光的耦合和波导耦合器C第四章光调制技术16第一节晶体中光的传播特性B第二节电光效应A☆Δ第三节外电场作用下晶体中光的传播A☆第四节电光调制A☆Δ第五节声光调制A☆Δ第六节磁光调制B第五章光电探测基础4第一节光电探测的物理效应A☆第二节光电探测器的性能参数C第三节光电探测方式C第六章光电探测器件和应用实例4第一节光敏电阻和光电池B第二节光敏电阻的应用和电路B第三节光电二极管和光电三极管C第四节光电二极管应用和电路B☆第五节电荷耦合器件和光电倍增管（教学基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配四、教学方法与教学手段 1.本课程以课堂讲授为主，课下自学为辅，对于理论性较强的教学内容以板书教学为主，而应用性较强的章节内容主要以多媒体教学为主。 2.注重讲述基本原理和基本理论，同时也注重理论和工程实际应用相结合。3.对学习的内容布置讨论及思考题，提高学生独立思考及解决问题的能力。适当增加flash动画、视频材料，使学生了解到本学科的最新前沿进展。4.教师拟定题目，学生以小组方式开展专题讨论。教师为每个小组提供咨询，检查工作进度，帮助学生改善方案，从而使学生更好地解决报告中实际的问题。五、考核方式与成绩评定标准课程考核采用百分制。课程考核成绩采用平时成绩+期终考试成绩相结合的方式，平时成绩占课程考核成绩的30%，平时成绩考核采用考勤、作业、课堂提问和专题讨论相结合的方式；期终成绩考核采用闭卷考试方式，期终考试成绩占课程考核成绩的70%。六、教材与主要参考书目教材：光电子技术基础及应用（省级规划教材）.黄仙山，吴建光，合肥工业大学出版社，2015年.参考书目：1．光电子技术基础（第二版）.朱京平，科学出版社,2013年.2．光电子器件.汪贵华，国防工业出版社，2009年.3．光电子学导论.阎吉祥，