光电子系统综合设计教学大纲

光电子系统综合设计教学大纲目录一、课程开设目的与要求 53二、教学中应注意的问题 53三、课程内容及学时分配 53第一章光电信息实验的预备知识 53第一节光电信息方向的实验室 53第二节光电综合实验平台简介 53第三节光电信息实验基本规则 53第二章光电传感器原理与变换电路实验 54第一节光源与光度辐射度参数的测量实验； 54第二节光敏电阻特性参数及其测量实验； 54第三节光敏电阻的变换电路实验； 54第四节光电二极管特性参数及其测量实验； 54第五节光电池的偏置与基本特性实验； 54第六节光电三极管特性参数及其测量实验； 54第七节光电倍增管电流倍增特性与特性参数测试实验。 54第三章线阵COD传感器原理与应用实验 54第一节线阵CCD原理与驱动特性实验； 54第二节线阵CCD输出特性测量实验； 54第三节利用线阵CCD进行物体外形尺寸测量实验； 54第四节线阵CCD的A／D数据采集实验。 54第四章面阵CCD图像传感器实验 54第一节面阵CCD原理及驱动实验； 54第二节面阵CCD的数据采集与计算机接口实验； 54第三节面阵CCD尺寸测量实验； 54第四节面阵CCD颜色识别实验； 54第五节图像的点运算实验； 54第六节图像的几何变换处理实验。 54第五章光的衍射与干涉实验 55第一节夫琅禾费衍射实验； 55第二节夫琅禾费单缝衍射实验； 55第三节夫琅禾费圆孔衍射实验。 55第六章光电检测技术实验 55第一节纳米量级微弱振动的监测实验； 55第二节材料拉伸变形量的测量实验； 55第三节物体颜色的测量与识别实验； 55第四节物体二维空间位置测量实验。 55四、授课学时分配 55五、实践环节安排 57六、教材及参考书目 57课程名称：光电子系统综合设计课程编号：056518英文名称：课程性质：独立设课课程属性：专业限选课应开学期：第7学期学时学分：课程总学时48，其中实验学时16。课程总学分3学生类别：本科生适用专业：自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术、通信工程、计算机等专业的学生。先修课程：电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及应用等课程。一、课程开设目的与要求本科程着力培养学生的自主研究式学习能力、知识综合应用能力、工程实践能力和团队协作精神。课程要求学生综合运用光电子技术、EDA技术、嵌入式和多核技术等专业知识和工程技能，经过需求分析、资料查询、功能设计、方案论证、工艺制作、系统联调、分析总结等过程，完成具有一定贵博的复杂电子系统的规划、设计和实现。二、教学中应注意的问题1.先修课程：电路、电子技术基础（包括模拟电子和数字电子）、微机原理及应用（或：汇编语言、计算机组成原理、微机接口技术）等。2.本课程的教学采用边学边练的方式进行，着重基本概念和基本训练，使学生具备完成一个具有一定测控功能的单片机应用系统软硬件设计的能力。三、课程内容及学时分配第一章光电信息实验的预备知识重点与难点：重点在于光电信息实验基本规则。基本要求：掌握光电综合实验平台。掌握光电信息实验基本规则。第一节光电信息方向的实验室第二节光电综合实验平台简介第三节光电信息实验基本规则复习思考题：教材本章后面的习题。第二章光电传感器原理与变换电路实验重点与难点：重点在光源与光度辐射度参数、光敏电阻特性参数、光电二极管特性参数、光电三极管特性参数、光电倍增管电流倍增特性与特性参数的测量实验。基本要求：1.掌握光源与光度辐射度参数、光敏电阻特性参数、光电二极管特性参数、光电三极管特性参数、光电倍增管电流倍增特性与特性参数的测量；2.掌握光敏电阻的变换电路；第一节光源与光度辐射度参数的测量实验；第二节光敏电阻特性参数及其测量实验；第三节光敏电阻的变换电路实验；第四节光电二极管特性参数及其测量实验；第五节光电池的偏置与基本特性实验；第六节光电三极管特性参数及其测量实验；第七节光电倍增管电流倍增特性与特性参数测试实验。复习思考题：教材本章后面的习题。第三章线阵COD传感器原理与应用实验 重点与难点：重点在于线阵CCD原理与驱动特性，难点在于利用线阵CCD进行物体外形尺寸测量。基本要求：掌握线阵CCD的具体结构、组成原理、工作方式的设置及典型应用。第一节线阵CCD原理与驱动特性实验；第二节线阵CCD输出特性测量实验；第三节利用线阵CCD进行物体外形尺寸测量实验；第四节线阵CCD的A／D数据采集实验。复习思考题：教材本章后面的习题。第四章面阵CCD图像传感器实验重点与难点：重点在于面阵CCD原理。难点在于灵活运用所学知识根据实际需要进行系统扩展。基本要求：掌握面阵CCD的原理、方法，并能根据工程要求进行系统扩展。第一节面阵CCD原理及驱动实验；第二节面阵CCD的数据采集与计算机接口实验；第三节面阵CCD尺寸测量实验；第四节面阵CCD颜色识别实验；第五节图像的点运算实验；第六节图像的几何变换处理实验。复习思考题：教材本章后面的习题。第五章光的衍射与干涉实验 重点与难点：重点在于夫琅禾费衍射的设计。基本要求：掌握夫琅禾费衍射实验；掌握夫琅禾费单缝衍射实验；熟悉夫琅禾费圆孔衍射实验。第一节夫琅禾费衍射实验；第二节夫琅禾费单缝衍射实验；第三节夫琅禾费圆孔衍射实验。复习思考题：教材本章后面的习题。第六章光电检测技术实验重点与难点：重点在于物体颜色的测量与识别。难点在于物体二维空间位置测量实验。基本要求：熟悉纳米量级微弱振动的监测；掌握材料拉伸变形量的测量。第一节纳米量级微弱振动的监测实验；第二节材料拉伸变形量的测量实验；第三节物体颜色的测量与识别实验；第四节物体二维空间位置测量实验。复习思考题：教材本章后面的习题。四、授课学时分配本课程计划课时48，其中理论授课40学时，实验8学时。教学课时分配表章次课时分配（学时）授课实验课外讨论备注第一章光电信息实验的预备知识42第二章光电传感器原理与变换电路实验628第三章线阵COD传感器原理与应用实验624第四章面阵CCD图像传感器实验623第五章光的衍射与干涉实验622第六章光电检测技术实验44合计3216总授课学时数48五、实践环节安排实验是教学的重要环节。通过实验来验证、巩固课堂所学的理论知识，培养锻炼学生的实践能力，进一步提高学生的分析问题解决问题的能力。基本要求：每次实验课前，学生应预习实验讲义，明确实验目的和任务，拟定实验步骤，并认真复习与实验内容相关的理论。实验过程中严格按实验规程操作。爱护实验仪器设备。实验完成后要写出实验报告，其内容包括实验数据的整理和计算，对实验结果及实验中出现的问题的分析讨论，对实验方法的建议等。实验报告一律用规定的格式书写。本课程实验共8学时4个实验，实验具体内容如下。实验课时分配表实验内容实验学时1.光