光电技术教学大纲

光电技术教学大纲目录一、课程开设目的与要求 43二、教学中应注意的问题 43三、课程内容及学时分配 43四、授课学时分配 47真空成像器件 47五：实践环节安排 48六、教材及参考书目 48课程名称：光电技术课程编号：056505课程性质：独立设课课程属性：专业限选课应开学期：第6学期学时学分：课程总学时56，其中实验学时16。课程总学分3.5学生类别：本科生适用专业：电子科学与技术的学生。先修课程：高等数学、大学物理、电路等课程。一、课程开设目的与要求该课程主要介绍了光电检测技术的基本概念，基础知识，各种检测器件的结构、原理、特性参数、应用，光电检测电路的设计，光电信号的数据采集与计算机接口，光电信号的变换和检测技术，光电信号变换形式和检测方法及光电检测技术的典型应用等内容。该课程对学生了解和认识常见和先进光电器件的工作原理及应用要求具有极大的帮助，为学生以后的工作和科研打下重要的基础。二、教学中应注意的问题（1）在应用本大纲进行教学时，应保证完成大纲规定的主要内容，达到大纲所提出的基本要求。但课程的章节安排、课时分配以及教学方式等，允许根据具体情况作某些调整，以满足不同专业或不同教学对象的要求。（2）由于该课程涉及的是器件，数目多，所以同学有时候容易混淆。光电检测技术是涉及大量的光电检测器件，对于不同光电器件的区别和应用环境的不同要着重阐述。三、课程内容及学时分配第一章光电检测应用中的基础知识重点和难点：重点在于探测器的噪声来源及一般参数，难点在于探测器的噪声基本要求：掌握光电检测中辐射度学，光度学，半导体基础知识，黑体辐射定律，光电效应等基本概念，初步掌握和认识光电探测器的噪声产生来源和一般特性参数第一节辐射度学和光度学基本概念第二节半导体基础知识第三节基本定律第四节光电探测器的噪声和特性参数；第2章光电检测中常用光源重点和难点：重点在于各个光源的工作原理和特性参数，难点在于把握工作原理基本要求：掌握光电检测中常见光源的种类、特性参数。掌握黑体模拟器，气体放电光源，固体发光光源，激光器的基本概念、工作原理和特性参数。第一节光源的特性参数第二节热辐射源第三节气体放电光源第四节固体发光光源第五节激光器第3章结型光电器件重点和难点：重点在于结型光电器件工作原理，难点在于结型光电器件放大电路基本要求：掌握结型光电器件工作原理，熟结型光电器件中常见的硅光电池，硅光二极管，硅光三极管，特殊结型光电二极管，光电耦合器件第一节结型光电器件工作原理第二节硅光电池第三节硅光电二极管和硅光电三极管第四节结型光电器件放大电路第五节特殊结型光电二极管第六节结型光电二极管的应用实例-光电耦合器件第4章光电导器件重点和难点：重点在于光敏电阻的工作原理及特性参数，难点在于光敏电阻的偏置电路和噪声基本要求：掌握光敏电阻的工作原理、特性参数，光敏电阻的偏置电路和噪声，光敏电阻的特点和应用第一节光敏电阻的工作原理第二节光敏电阻的主要特性参数第三节光敏电阻的偏置电路与噪声第四节光敏电阻的特性与应用第5章真空光电器件重点和难点：重点在于光电倍增管的工作原理和特性，难点在于微通道板光电倍增管的原理和特性基本要求：掌握光电阴极、光电管、光电倍增管、微通道板光电倍增管的工作原理和特性，了解和熟悉光电倍增管的常见应用第一节光电阴极第二节光电管和光电倍增管第三节光电倍增管的主要特性参数第四节光电倍增管的供电和信号输出电路第五节微通道板光电倍增管第六节光电倍增管的应用第6章真空成像器件重点和难点：重点在于摄像管的工作原理和特性参数，难点在于光导靶和存储靶基本要求：掌握像管，摄像管工作原理和特性，掌握光导靶，存储靶在不同器件的作用。第一节像管第二节常见像管第三节摄像管第四节光导靶和存储靶第五节摄像管的特性参数第六节摄像管的发展方向第7章固体成像器件重点和难点：重点在于CCD摄像机的工作原理和性能参数，难点在于CCD摄像机的工作原理基本要求：掌握电荷耦合器件的工作原理，CCD的性能参数，分类，自扫描光电二极管阵列第一节电荷耦合器件第二节电荷耦合器件的分类第三节CCD摄像机分类第四节CCD性能参数第五节自扫描光导二极管阵列第六节固体摄像管器件的发展现状和应用第8章红外辐射与红外探测器重点和难点：重点在于红外探测器的工作原理和特性参数，难点在于红外成像基本要求：掌握红外探测器的工作原理和特性参数，掌握红外测温，红外成像，红外无损检测的实际应用原理。第一节红外辐射的基础知识第二节红外探测器第三节红外探测器的性能参数及使用中应注意的问题第四节红外测温第五节红外成像第六节红外无损检测第七节红外探测技术在军事上的应用第9章光导纤维与光纤传感器重点和难点：重点在于光纤传感器的工作原理，难点在于光纤传感器的工作原理基本要求：掌握光导纤维基础知识，分类及构成。掌握功能型光纤传感器，非功能性光纤传感器的原理和在实际中的应用第一节光导纤维基础知识第二节光导纤维的应用第三节光纤传感器的分类及构成第四节功能型光纤传感器第三节非功能型光纤传感器第10章太赫兹波的产生与检测重点和难点：重点在于THz成像，难点在于THz成像基本要求：掌握THz辐射光谱学，THz辐射成像的原理。第一节概述第二节THz辐射光谱学第三节THz辐射成像四、授课学时分配教学课时分配表章内容课时分配(学时)课堂授课实验上机讨论课外备注1光电检测应用中的基础知识22光电检测中常用光源243结型光电器件524光电导器件525真空光电器件426真空成像器件57固体成像器件528红外辐射与红外探测器59光导纤维与光纤传感器5410太赫兹波的产生与检测2合计4016总授课课时56注：课时分配中的内容可根据课程需要进行设置。五：实践环节安排序号实验项目名称实验时数单光子计数工作原理光电二极管特性测试验太阳能电池原理及其特性实验光敏电阻特性测试光电倍增管特性测试彩色面阵CCD综合实验光纤传感器综合实验光纤技术参数测试实验六、教材及参考书目推荐教材：曾光宇等著《光电检测技术》清华大学出版社2012年主要参考书：1、王庆有、王晋疆、张存林等《光电技术》(第2版)电子工业出版社2008年2、江文杰、曾学文、施建华《光电技术》科学出版社2009年3、高岳、王霞、王吉晖、高稚允《光电检测技术与系统》(第2版)电子工业出版