光電技術教學大綱

光電技術教學大綱目錄一、課程開設目的與要求 43二、教學中應注意的問題 43三、課程內容及學時分配 43四、授課學時分配 47真空成像器件 47五：實踐環(huán)節(jié)安排 48六、教材及參考書目 48課程名稱：光電技術課程編號：056505課程性質：獨立設課課程屬性：專業(yè)限選課應開學期：第6學期學時學分：課程總學時56，其中實驗學時16。課程總學分3.5學生類別：本科生適用專業(yè)：電子科學與技術的學生。先修課程：高等數學、大學物理、電路等課程。一、課程開設目的與要求該課程主要介紹了光電檢測技術的基本概念，基礎知識，各種檢測器件的結構、原理、特性參數、應用，光電檢測電路的設計，光電信號的數據采集與計算機接口，光電信號的變換和檢測技術，光電信號變換形式和檢測方法及光電檢測技術的典型應用等內容。該課程對學生了解和認識常見和先進光電器件的工作原理及應用要求具有極大的幫助，為學生以后的工作和科研打下重要的基礎。二、教學中應注意的問題（1）在應用本大綱進行教學時，應保證完成大綱規(guī)定的主要內容，達到大綱所提出的基本要求。但課程的章節(jié)安排、課時分配以及教學方式等，允許根據具體情況作某些調整，以滿足不同專業(yè)或不同教學對象的要求。（2）由于該課程涉及的是器件，數目多，所以同學有時候容易混淆。光電檢測技術是涉及大量的光電檢測器件，對于不同光電器件的區(qū)別和應用環(huán)境的不同要著重闡述。三、課程內容及學時分配第一章光電檢測應用中的基礎知識重點和難點：重點在于探測器的噪聲來源及一般參數，難點在于探測器的噪聲基本要求：掌握光電檢測中輻射度學，光度學，半導體基礎知識，黑體輻射定律，光電效應等基本概念，初步掌握和認識光電探測器的噪聲產生來源和一般特性參數第一節(jié)輻射度學和光度學基本概念第二節(jié)半導體基礎知識第三節(jié)基本定律第四節(jié)光電探測器的噪聲和特性參數；第2章光電檢測中常用光源重點和難點：重點在于各個光源的工作原理和特性參數，難點在于把握工作原理基本要求：掌握光電檢測中常見光源的種類、特性參數。掌握黑體模擬器，氣體放電光源，固體發(fā)光光源，激光器的基本概念、工作原理和特性參數。第一節(jié)光源的特性參數第二節(jié)熱輻射源第三節(jié)氣體放電光源第四節(jié)固體發(fā)光光源第五節(jié)激光器第3章結型光電器件重點和難點：重點在于結型光電器件工作原理，難點在于結型光電器件放大電路基本要求：掌握結型光電器件工作原理，熟結型光電器件中常見的硅光電池，硅光二極管，硅光三極管，特殊結型光電二極管，光電耦合器件第一節(jié)結型光電器件工作原理第二節(jié)硅光電池第三節(jié)硅光電二極管和硅光電三極管第四節(jié)結型光電器件放大電路第五節(jié)特殊結型光電二極管第六節(jié)結型光電二極管的應用實例-光電耦合器件第4章光電導器件重點和難點：重點在于光敏電阻的工作原理及特性參數，難點在于光敏電阻的偏置電路和噪聲基本要求：掌握光敏電阻的工作原理、特性參數，光敏電阻的偏置電路和噪聲，光敏電阻的特點和應用第一節(jié)光敏電阻的工作原理第二節(jié)光敏電阻的主要特性參數第三節(jié)光敏電阻的偏置電路與噪聲第四節(jié)光敏電阻的特性與應用第5章真空光電器件重點和難點：重點在于光電倍增管的工作原理和特性，難點在于微通道板光電倍增管的原理和特性基本要求：掌握光電陰極、光電管、光電倍增管、微通道板光電倍增管的工作原理和特性，了解和熟悉光電倍增管的常見應用第一節(jié)光電陰極第二節(jié)光電管和光電倍增管第三節(jié)光電倍增管的主要特性參數第四節(jié)光電倍增管的供電和信號輸出電路第五節(jié)微通道板光電倍增管第六節(jié)光電倍增管的應用第6章真空成像器件重點和難點：重點在于攝像管的工作原理和特性參數，難點在于光導靶和存儲靶基本要求：掌握像管，攝像管工作原理和特性，掌握光導靶，存儲靶在不同器件的作用。第一節(jié)像管第二節(jié)常見像管第三節(jié)攝像管第四節(jié)光導靶和存儲靶第五節(jié)攝像管的特性參數第六節(jié)攝像管的發(fā)展方向第7章固體成像器件重點和難點：重點在于CCD攝像機的工作原理和性能參數，難點在于CCD攝像機的工作原理基本要求：掌握電荷耦合器件的工作原理，CCD的性能參數，分類，自掃描光電二極管陣列第一節(jié)電荷耦合器件第二節(jié)電荷耦合器件的分類第三節(jié)CCD攝像機分類第四節(jié)CCD性能參數第五節(jié)自掃描光導二極管陣列第六節(jié)固體攝像管器件的發(fā)展現(xiàn)狀和應用第8章紅外輻射與紅外探測器重點和難點：重點在于紅外探測器的工作原理和特性參數，難點在于紅外成像基本要求：掌握紅外探測器的工作原理和特性參數，掌握紅外測溫，紅外成像，紅外無損檢測的實際應用原理。第一節(jié)紅外輻射的基礎知識第二節(jié)紅外探測器第三節(jié)紅外探測器的性能參數及使用中應注意的問題第四節(jié)紅外測溫第五節(jié)紅外成像第六節(jié)紅外無損檢測第七節(jié)紅外探測技術在軍事上的應用第9章光導纖維與光纖傳感器重點和難點：重點在于光纖傳感器的工作原理，難點在于光纖傳感器的工作原理基本要求：掌握光導纖維基礎知識，分類及構成。掌握功能型光纖傳感器，非功能性光纖傳感器的原理和在實際中的應用第一節(jié)光導纖維基礎知識第二節(jié)光導纖維的應用第三節(jié)光纖傳感器的分類及構成第四節(jié)功能型光纖傳感器第三節(jié)非功能型光纖傳感器第10章太赫茲波的產生與檢測重點和難點：重點在于THz成像，難點在于THz成像基本要求：掌握THz輻射光譜學，THz輻射成像的原理。第一節(jié)概述第二節(jié)THz輻射光譜學第三節(jié)THz輻射成像四、授課學時分配教學課時分配表章內容課時分配(學時)課堂授課實驗上機討論課外備注1光電檢測應用中的基礎知識22光電檢測中常用光源243結型光電器件524光電導器件525真空光電器件426真空成像器件57固體成像器件528紅外輻射與紅外探測器59光導纖維與光纖傳感器5410太赫茲波的產生與檢測2合計4016總授課課時56注：課時分配中的內容可根據課程需要進行設置。五：實踐環(huán)節(jié)安排序號實驗項目名稱實驗時數單光子計數工作原理光電二極管特性測試驗太陽能電池原理及其特性實驗光敏電阻特性測試光電倍增管特性測試彩色面陣CCD綜合實驗光纖傳感器綜合實驗光纖技術參數測試實驗六、教材及參考書目推薦教材：曾光宇等著《光電檢測技術》清華大學出版社2012年主要參考書：1、王慶有、王晉疆、張存林等《光電技術》(第2版)電子工業(yè)出版社2008年2、江文杰、曾學文、施建華《光電技術》科學出版社2009年3、高岳、王霞、王吉暉、高稚允《光電檢測技術與系統(tǒng)》(第2版)電子工業(yè)出版