《光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱一、課程基本概況課程中文名稱光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程英文名稱PhotoelectricSystemDesign課程編號(hào)19141401課程類別□公共必修課□公選課□院級(jí)限選課□學(xué)科基礎(chǔ)課□專業(yè)基礎(chǔ)課■專業(yè)限選課□專業(yè)任選（拓展）課□方向特色課（雙百班課程）總學(xué)時(shí)16講授學(xué)時(shí)16實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)0總學(xué)分1開課學(xué)院（部）理學(xué)院開課系（室）物理與光電科學(xué)系授課對(duì)象電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生先修課程應(yīng)用光學(xué)，物理光學(xué)，信號(hào)與系統(tǒng)，光電檢測(cè)與光電傳感器，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)二、課程簡(jiǎn)介本課程系電子科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的專業(yè)限選課，本課程綜合運(yùn)用各先修課程的理論與知識(shí)，圍繞著如何提高總體系統(tǒng)性能水平這一主線，通過對(duì)信息光電系統(tǒng)和能量光電系統(tǒng)的若干典型設(shè)計(jì)案例的分析介紹，使學(xué)生初步掌握光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論和工程方法。為學(xué)生完成后續(xù)的專業(yè)課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)總體目標(biāo)通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)過的多門專業(yè)基礎(chǔ)課程的理論與知識(shí)的能力，使之了解并理解光電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的基本要求、基本思路和基本方法，初步掌握一些設(shè)計(jì)手段去獨(dú)立完成一些簡(jiǎn)單的光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和綜合解決實(shí)際問題的能力。四、理論教學(xué)內(nèi)容及要求第一章緒論【教學(xué)目標(biāo)】（1）了解光電系統(tǒng)的基本組成、光電系統(tǒng)的分類、光電系統(tǒng)的應(yīng)用、光電系統(tǒng)的發(fā)展基礎(chǔ)、光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真軟件。（2）理解光電系統(tǒng)發(fā)展的制約因數(shù)和光電產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)控制程序。（3）掌握光電產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣文件技術(shù)要求。【學(xué)時(shí)分配】2學(xué)時(shí)【授課方式】講授【授課內(nèi)容】1.1光電系統(tǒng)概論1.1.1光電系統(tǒng)的基本定義1.1.2光電系統(tǒng)的基本組成1.1.4光電系統(tǒng)的發(fā)展基礎(chǔ)與發(fā)展趨勢(shì)1.1.4光電系統(tǒng)的種類1.2光電產(chǎn)品的工程設(shè)計(jì)控制程序1.2.1設(shè)計(jì)輸入控制1.2.2設(shè)計(jì)過程控制1.2.3設(shè)計(jì)輸出控制1.2.4設(shè)計(jì)更改控制1.2.5技術(shù)服務(wù)和記錄1.2.6光電產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣文件技術(shù)要求1.3光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真軟件簡(jiǎn)介【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】（1）重點(diǎn)：光電產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)控制程序（2）難點(diǎn)：光電產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣文件技術(shù)要求【授課方法與手段】（1）教學(xué)方法:課堂講授（2）教學(xué)手段:應(yīng)用多媒體演示【課外學(xué)習(xí)指導(dǎo)的要求】1.課外閱讀資料：指定參考書的相關(guān)章節(jié)2.作業(yè)與思考題的要求：指定思考題第二章光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要【教學(xué)目標(biāo)】（1）了解光學(xué)儀器的發(fā)展歷史和發(fā)展趨勢(shì)，了解光學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展概況。（2）理解光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要過程和基本步驟。（3）掌握光學(xué)設(shè)計(jì)的大致類型及各類鏡頭的設(shè)計(jì)差別?！緦W(xué)時(shí)分配】6學(xué)時(shí)【授課方式】講授【授課內(nèi)容】2.1光學(xué)儀器及其發(fā)展2.1.1光學(xué)理論的發(fā)展2.1.2新設(shè)計(jì)的發(fā)展2.1.3新材料、新工藝、新器件的發(fā)展2.1.4電子技術(shù)的發(fā)展2.1.5光學(xué)儀器的類別2.1.6光學(xué)儀器發(fā)展簡(jiǎn)史及其發(fā)展趨勢(shì)2.2光學(xué)設(shè)計(jì)及其發(fā)展2.2.1光學(xué)設(shè)計(jì)概述2.2.2光學(xué)設(shè)計(jì)的主要過程和基本步驟2.2.3像差與光學(xué)設(shè)計(jì)過程2.2.4光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求2.2.5光學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展概況2.3應(yīng)掌握的光學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.4光線追蹤及像差校正常用方法2.4.1光線追蹤概述2.4.2光學(xué)系統(tǒng)的像差概述2.4.3像差校正的一些常用方法2.5光學(xué)設(shè)計(jì)的大致類型及各類鏡頭的設(shè)計(jì)差別2.5.1光學(xué)設(shè)計(jì)的大致類型2.5.2各類鏡頭的設(shè)計(jì)差別2.5.3數(shù)碼相機(jī)的鏡頭焦距與光學(xué)鏡頭2.6設(shè)計(jì)舉例2.6.1一種用于可見光電視導(dǎo)引頭的攝影物鏡的設(shè)計(jì)2.6.2【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】（1）重點(diǎn)：應(yīng)掌握的光學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，光線追蹤與像差校正常用方法，各類鏡頭的設(shè)計(jì)差別。（2）難點(diǎn)：光線追蹤與像差校正常用方法【課外學(xué)習(xí)指導(dǎo)的要求】1.課外閱讀資料：指定參考書的相關(guān)章節(jié)2.作業(yè)與思考題的要求：指定思考題第三章光電測(cè)量與傳感【教學(xué)目標(biāo)】（1）了解光輻射量的基本定義，各種常用光輻射源的基本特性。（2）理解光輻射的基本定律和度量方法。（3）掌握光電測(cè)量與傳感的基本方法?！緦W(xué)時(shí)分配】4學(xué)時(shí)【授課方式】講授【授課內(nèi)容】3.1光輻射的基本規(guī)律3.1.1輻射量3.1.2光度量3.1.3光和輻射的聯(lián)系量3.1.4光輻射基本定律和公式3.2光輻射的度量3.2.1光度計(jì)3.2.2積分球3.2.3照度計(jì)3.2.4輻射計(jì)3.2.5光譜輻射計(jì)3.3光輻射源3.3.1光源的基本特性參數(shù)3.3.2熱輻射光源3.3.3氣體放電光源3.3.4固體發(fā)光光源3.3.5激光光源3.4非相干時(shí)變光信號(hào)的直接探測(cè)方法3.4.1光通量的幅度測(cè)量3.4.2光通量的頻率測(cè)量3.4.3光通量的相位和時(shí)間測(cè)量3.5非相干時(shí)變光信號(hào)的調(diào)制探測(cè)方法3.5.1調(diào)制的基本原理和類型3.5.2光調(diào)制器【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】（1）重點(diǎn)：光輻射的基本定律和公式，光輻射的度量，非相干時(shí)變光信號(hào)的直接探測(cè)方法。（2）難點(diǎn)：光輻射的度量，非相干時(shí)變光信號(hào)的直接探測(cè)方法。【課外學(xué)習(xí)指導(dǎo)的要求】1.課外閱讀資料：指定參考書的相關(guān)章節(jié)2.作業(yè)與思考題的要求：指定思考題第四章光電探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】（1）了解光電探測(cè)技術(shù)中的光學(xué)系統(tǒng)基本功能和特點(diǎn)，。（2）理解光電變換的基本形式。（3）掌握光電檢測(cè)電路設(shè)計(jì)的基本方法?！緦W(xué)時(shí)分配】4學(xué)時(shí)【授課方式】講授【授課內(nèi)容】4.1光電探測(cè)技術(shù)中的光學(xué)系統(tǒng)4.1.1系統(tǒng)組成及功能4.1.2系統(tǒng)的特點(diǎn)4.2光電變換的基本形式4.2.1被測(cè)對(duì)象為輻射源的形式4.2.2光透過被測(cè)對(duì)象的形式4.2.3光由被測(cè)對(duì)象反射的形式4.2.4光由被測(cè)對(duì)象遮擋的形式4.2.5光由被測(cè)對(duì)象信息量化的形式4.3光電檢測(cè)電路設(shè)計(jì)4.3.1恒流源型光電檢測(cè)電路的靜態(tài)計(jì)算4.3.2光伏型光電檢測(cè)電路的靜態(tài)計(jì)算4.3.3可變電阻型光電檢測(cè)電路的靜態(tài)計(jì)算【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】（1）重點(diǎn)：光電探測(cè)技術(shù)中光學(xué)系統(tǒng)的特點(diǎn)，恒流源型光電檢測(cè)電路的靜態(tài)計(jì)算，光伏型光電檢測(cè)電路的靜態(tài)計(jì)算。（2）難點(diǎn)：恒流源型光電檢測(cè)電路的靜態(tài)計(jì)算，光伏型光電檢測(cè)電路的靜態(tài)計(jì)算。【課外學(xué)習(xí)指導(dǎo)的要求】1.課外閱讀資料：指定參考書的相關(guān)章節(jié)2.作業(yè)與思考題的要求：指定思考題五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及要求1．實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱內(nèi)容提要實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式學(xué)時(shí)分配1232．實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫要求六、課程考核及成績(jī)?cè)u(píng)定要求請(qǐng)分別按以下要求撰寫理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核內(nèi)容，描述理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核占總成績(jī)的比例。1．課程考核依據(jù)：課程的考核命題以本教學(xué)大綱為依據(jù)。命題范圍應(yīng)覆蓋大綱所列章節(jié)主要教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)適當(dāng)體現(xiàn)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。命題層次符合教學(xué)目標(biāo)中的了解（識(shí)記）、理解、掌握（應(yīng)用）三類能力層次，體現(xiàn)對(duì)學(xué)生基本知識(shí)、基本技能和綜合應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力考核要求。2．課程考核性質(zhì)：考試3．具體的考核方式：開卷考試3．成績(jī)