光电子学课程教学大纲-电子工程学院

光电子学课程教学大纲课程名称（中英文）：光电子学（Optoelectronics）课程类别（必修/选修）：必修 总学时/周学时/学分：64/4/4其中实验（实训、讨论等）学时：0先修课程：高等数学、电磁学与原子物理学、物理光学、应用光学、光电信息物理基础、信息光学授课时间：1-16周，周三（3-4）、周五（3-4）授课地点：松山湖/7B210授课对象：2014光信息科学与工程1、2班开课学院：电子工程与智能化学院任课教师姓名/职称：叶海/讲师联系电话：728291Email:yehai答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2.每次发放作业时，采用集中讲解方式；3.qq，微信等方式在线答疑。使用教材：光电子学技术基础，朱京平编，科学出版社,2009.1第2版，2016.1第16次印刷教学参考资料：1. 光电子学教程，张季熊编著，华南理工大学出版社，2001.8第1版，2009.1第4次印刷；2. 光电子学技术，张永林、狄红卫编，高等教育出版社，2012.12第2版，2014.4第2次印刷；3. 光电子学，马养武、王静环等编写，浙江大学出版社，2003.3第2版，2006.3第5次印刷；课程考核方式：开卷（ ） 闭卷（ P ） 课程论文（ ） 其它（ ）课程简介:光电子学是光信息科学与工程专业学生的专业必修课。本课程主要学习光与物质的相互作用、介质中的光增益、激光振荡与工作特性、光波导技术、光调制技术、光电探测技术、光电显示技术以及非线性光学等的基本原理与概念，学习激光和光电系统的基本工作原理、基本规律现象以及基本的分析推导方法、为培养合格的专业技术人才提供了必备的理论和实践基础，以及在实际案例中的分析问题和解决问题的能力，是后续许多关键专业课程的联系枢纽。课程教学目标1. 在电磁学和光学基础上掌握高斯光束特性与变换，掌握热辐射理论；2、理解和掌握光子简并度、光辐射理论的跃迁过程、光谱线展宽及其对辐射跃迁的影响；3.理解与掌握理解腔内损耗，粒子反转分布的条件和规律，均匀展宽/非均匀展宽介质中的增益和阈值；4.理解激光器的工作物质、泵浦和谐振腔，以及几种典型的激光器；理解半导体激光器；5.理解和掌握激光横模与纵模特性与计算；掌握激光的调Q、锁模、选模、稳频等技术；6.理解折射率椭球和折射率面，掌握电光调制、声光调制和磁光调制。课程支撑学生核心能力达成（可多选）：c1.运用数学、电磁学、物理光学、几何光学等基础知识的能力；c2.独立完成光电子学的相关实验，以及分析与解释数据的能力；c3.掌握光电子技术的相关领域所需基本技术、技巧及使用软硬件工具的能力；c4.具有对常用光电系统进行安装、调试、维护的工程实践能力；c5.项目管理、有效沟通、领域整合与团队合作的能力；c6.发掘、分析及解决复杂光电系统问题的能力；c7.认识时事议题与产业趋势，了解工程技术对环境、社会及全球的影响，并培育跨领域持续学习的习惯与能力；c8.具有社会职业道德，认知社会责任及尊重多元观点。理论教学进程周次教学主题教学时长教学的重点、难点及要求教学方式核心能力支撑1绪论及光学基础知识4光电子学的基础知识。了解麦克斯韦方程、电介质、波动方程及光波的传播特性。课堂教学C1、C72热辐射理论4理解辐射度量与光度量；掌握光视效能和光视效率的计算。课堂教学C13光与物质相互作用理论4了解光源及激光的特点，理解光子的简并度，掌握光辐射理论的三种跃迁过程课堂教学C14光谱线展宽4了解光谱线展宽的原因，理解均匀展宽和非均匀展宽的种类和特性，及其对辐射跃迁的影响课堂教学C15粒子数反转分布4了解激光跃迁的能级结构，理解粒子数反转分布的条件和规律，理解均匀展宽和非均匀展宽介质中增益的意义和规律。课堂教学C16增益与阈值了解腔内损耗因素，理解光放大条件，理解粒子数反转及增益的阈值含义，理解振荡过程中饱和增益与稳态建立过程。课堂教学C17激光器的基本结构4了解工作物质的特性和能级寿命，了解泵浦源和泵浦方法，掌握谐振腔的特点和稳定条件。课堂教学C18激光纵模4了解纵模成因及条件，理解纵模特性，理解均匀展宽和非均匀展宽介质中的纵模特性课堂教学C19激光横模4了解横模概念与成因，掌握基横模特点。理解横模的谐振频率，掌握高斯光束的特点及传输变换课堂教学C110期中测试几种典型激光器4了解激光的特点，了解几种典型气体、固体、液体激光器的特性 课堂教学C1、C711半导体激光器4半导体能带结构及复合发光原理，理解注入式同质结半导体激光器的工作原理，理解同质结与异质结的区别和优劣。课堂教学C112激光的基本技术4理解脉冲激光的尖峰效应，理解调Q技术，理解锁模技术，了解选模技术和稳频技术课堂教学C113晶体光学基础及其光传播4理解光在各向同性和各向异性晶体中传播特性及规律，理解折射率椭球和折射率面的表示方法课堂教学C114电光调制4理解晶体中电光效应（线性），理解KDP类晶体的线性电光效应，掌握电光相位调制和强度调制的方法课堂教学C1、C715声光调制4理解声光效应，理解应力场下介质的折射率线性变化规律，掌握正交晶系和各向同性介质的变化规律；课堂教学C1、C716磁光调制4理解旋光原理和法拉第效应，了解磁光调制的应用课堂教学C1、C7合计：64成绩评定方法及标准考核内容评价标准权重考勤与作业不定期课堂随机考勤，超过三次无故缺席和不完成作业，不能参加期末考试。20%实践及论文了解产业发展，参加相关博览会、论坛和学术会议，撰写心得体会或科技小论文，掌握科技论文的格式要求。10%期中测试在学期第十周前后进行测试，考验前期的学习情况20%期末考试评分标准，考核学生对课程内容的掌握程度50%系（专业）课程委员会审查意见：我系（专业）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。系（专业）课程委员会主任签名： 日期： 年 月 日