《光电检测技术》课程教学大纲

《光电检测技术》教学大纲一、课程基本信息课程名称光电检测技术OptoelectronicDetectionTechnology课程编码SCC620611030开课院部理学院课程团队（未设置）学分3.0课内学时52讲授40实验12上机0实践0课外学时52适用专业光电信息科学与工程授课语言中文先修课程物理光学、电路与模拟电子技术课程简介（必修）（课程简介...）《光电检测技术》课程是光电信息科学与工程专业的核心专业课之一，是一门实用性、实践性很强的光电类专业课，是光学与电子学技术相结合而产生的一门新兴检测技术，它是利用电子技术对光学信息进行检测，并进一步传递、存储、控制、计算和显示。学生通过本课程的学习，能够了解光电检测的基本原理、方法、光电检测系统的组成，掌握常用光电检测器件的结构、工作原理、性能特性，掌握光电检测技术方法及其基本的应用，具备对简单光电系统进行定性分析、定量估算和简单设计的能力，并可以能够独立的完成光电探测系统的设计，掌握从理论到生产实践应用的过程、方法及分析解决具体实际问题的能力。为毕业后从事与光电领域有关的科学研究、教学和其它工作打下良好的专业基础。(Intro...)"OptoelectronicDetectionTechnology"courseisoneofthecorespecializedcoursesofoptoelectronicinformationscienceandengineering.Itisapracticalandpracticableclassofoptoelectronicengineering.Itisanewcombinationofopticalandelectronictechnology.Itistheuseofelectronictechnologytodetectopticalinformation,andfurtherdelivery,storage,control,calculationanddisplay.Throughthestudyofthiscourse,studentscanunderstandthebasicprinciplesofopticaldetection,methods,photoelectricdetectionsystemcomposition,masterthecommonlyusedphotoelectricdetectiondevicestructure,workingprinciple,performancecharacteristics,masterphotoelectricdetectiontechnologyanditsbasicapplication,withSimplephotoelectricsystemforqualitativeanalysis,quantitativeestimationandsimpledesigncapabilities,andcanbeabletoindependentlycompletethedesignofphotoelectricdetectionsystem,fromthetheorytothepracticeofapplicationprocess,methodsandanalysistosolvespecificpracticalproblems.Forgraduationengagedinthefieldofoptoelectronicsrelatedtoscientificresearch,teachingandotherworktolayagoodprofessionalfoundation.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：理解并掌握光电检测技术方面的专业知识，并能将所学工程知识运用到解决光电信息相关领域的问题是1.42M2目标2：能认识到解决问题有多种方案，能运用学到的基本原理、通过计算、相关文献等寻求复杂工程问题合理的解决方案，获得有效结论是2.33M3目标3：针对光电检测领域的复杂工程问题,能够根据用户需求确定设计目标，进行分析、定量估算和设计可行的检测系统是3.34M4目标4：能够根据调研的结果及研究问题的特征，选择研究的技术路线，设计实验方案。根据实验方案构建实验装置，采用科学的实验方法安全地开展实验，正确地采集实验数据是4.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第一章第一章绪论本章的重点难点：光电检测系统构成，应用范围，方法选择等////21.11.1课程简介课程教学要求与目标，课程基本内容与安排，实验要求和安排等M10.5讲授0.5查阅资料31.21.2光电检测系统光电检测系统构成，应用范围，方法选择等M21.5讲授、讨论1.5查阅资料4第二章第二章光电检测技术基础本章的重点难点：光电效应的原理及光电探测器的特性参数////52.12.1．辐射度学和光度学基本概念及半导体基础知识辐射度学及光度学基本物理量；N/P型半导体、本征吸收、杂质吸收、载流子的扩散和漂移M22讲授2自学资料62.22.2．光电效应光电导效应、光伏效应、光电发射效应M11讲授1课后作业72.32.3．光电探测器的噪声和特性参数白噪声、1/f噪声，光电探测器的响应率、光谱响应率、等效噪声功率、探测率与比探测率、时间常数、量子效率等参数M11讲授1课后作业8第三章第三章光电检测器及其校正技术本章的重点和难点：常用光电检测器件如光电倍增管、光电导器件、结型光电器件、热探测器件及CCD成像器件的原理及特性////93.13.1．光电发射探测器光电阴极的特性及常用光电阴极材料，光电管和光电倍增管的结构及原理，光电倍增管的主要特性参数M13讲授3课后作业103.23.2．光电导器件光电导探测器件的工作原理、特性参数及常用光电导探测器，光电导探测器的偏置电路等M12讲授2课后作业113.33.3．光电池和光电二极管结型光电器件的工作原理，硅光电池、光电二极管和光电三极管的基本结构、工作原理和特性及其偏置电路M14讲授4课后作业123.43.4．热电探测器热探测器的基本原理，常用热电探测器，热释电探测器件应用M13讲授3课后作业133.53.5．成像探测器CCD图像传感器的工作原理及特性，线阵面阵CCD及其应用，自扫瞄光电二极管阵列工作原理，CMOS与CCD比较，微光像增强器M14讲授4查阅资料143.63.6．光电探测的校正变光度的实现，光谱校正及其应用M12讲授2课后作业15第四章第四章光学系统及专用光学元件本章的重点和难点：光电检测中的计量部件////164.14.1．光电检测中的计量部件计量光栅，电子细分技术，光学码盘及编码M12讲授2查阅资料17第五章第五章光电信号的变换及检测技术本章的重点和难点：光电检测电路的动态分析及调制技术////185.15.1．光电探测器的偏置电路光电输入电路的静态及动态分析，光电检测电路的频率特性，光电信号检测电路的噪声及前置放大器M23讲授3电路设计模拟195.25.2．常用电路介绍选频放大器，相敏检波器，鉴相器，积分微分运算器，锁相环及锁相放大器，取样积分M12讲授2电路设计模拟205.35.3．光电技术中的调制技术一般光电信号的调制M11讲授1课后作业21第六章第六章非光物理量的光电检测本章的重点和难点：光强型光电检测系统方法////226.16.1．光强型光电检测系统直接测量法，差动测量法，补偿测量法，光电直接探测典型系统等M24讲授、讨论4电路设计模拟236.26.2．脉冲型光电检测系统脉冲测量法典型系统M24讲授、讨论4电路设计模拟四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1作业及平时表现考勤根据章节布置作业及随堂线上测试；点名提问及线上考勤；讨论课20%2课程设计通过电子电路软件设计仿真演示光电检测系统并答辩或查阅文献撰写综述类小论文。20%3期末考试通过闭卷形式进行考试40%4实验继续光电检测系统方面的实验20%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M4/100%A-按时提交实验报告，数据分析符合规范，结论无误。B-按时提交实验报告，数据分析基本规范，结论基本正确。C-数据分析过程存在问题。D-发生安全事故2M1/60%（见试卷评分标准）3M3/100%A-完成课程设计，光电检测系统设计合理，完成答辩或小论文；B-完成课程设计，光电检测系统设计问题较多，完成答辩或小论文；C-未完成课程设计4M2/40%（见试卷评分标准）评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B]=[80-100,0-79]六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|光电检测技术与系统,王霞、王吉晖、高岳、金伟其,电