课程规范光电子技术基础.docx

153 -《光电技术基础》课程规范（讲授）一、课程概况课程号 BX0925328 课程名称 光电技术基础课程英文名称 Photoelectronics Technique总学时数/周数 48/4 学分 3讲授学时 32实验学时 16实习周数 0开课单位 理学院 适用专业 应用物理学课程类别 专业核心课 修读方式 必修先修课程 高等数学、普通物理、电动力学、电子线路考核方式 期末考试占 80%，平时成绩占 20%，平时成绩包括平时作业和上课出勤情况教材及主要教学参考书教材：《光电技术》.王庆有等编，电子工业出版社.2012主要参考书：1. 江文杰.光电技术（第二版）.科学出版社.20152. 缪家鼎.光电技术.浙江大学出版社.19953. 江月松.光电技术实验.北京航空航天大学出版社.2012课程简介光电子技术是一门以光电子学为基础，综合利用光学，精密机械，电子学和计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科它是光学技术实现机电一体化的发展方向光电子技术的内容涉及多种学科领域它与工程光学，电子学，计算机等课程密切的关系能 力 培 养 任 务本课程是为物理系本科生开设的专业特色课通过本门课程的学习，使学生了解典型的光电器件的原理和特点，掌握常用光电子器件的性能，使用要点和选用原则。

在光电子技术基础课程的教学过程中，培养学生的空间想象能力、综合解题能力、综合应用能力、创新能力和综合理解能力 154 -二、课程知识、能力体系《光电技术》课程知识（能力）体系序号 知识单元描述 知识点 对应能力 学时 要求电技术中涉及的光学基本定律和一些常用物理量及其单位综合理解能力 1 掌握光谱辐射分布 理解能力 0.5 了解黑体辐射定律、基尔霍夫定律、维恩位移综合理解能力计算能力1 掌握辐射度与光度参数的关系 计算能力 0.5 了解半导体对光的吸收 综合理解能力 1 了解1光电技术基础内外光电效应 综合理解能力 1 了解光电导器件的原理及结构 综合理解能力 0.5 掌握光电导器件的各种基本特性 综合理解能力 1 掌握变换电路 综合理解能力综合应用能力1 了解2光电导器件应用举例 综合应用能力创新能力0.5 了解硅光电二极管原理和特性 综合理解能力 1 掌握PID、雪崩光电二极管和硅光电池的光电特性，光电转换电路，特殊光电二极管特性和用途综合理解能力 2 掌握偏置电路 综合理解能力 0.5 了解3光生伏特器件半导体光电器件的特性参数与选择应用能力创新能力0.5 了解光电阴极材料，结构及主要特性、参数综合理解能力 1 掌握光电倍增管的结构，原理 综合理解能力 2 掌握光电倍增管的基本特性 综合理解能力 1 了解光电倍增管的供电电路 综合理解能力 0.5 了解4光电发射器件光电倍增管的典型应用 应用能力创新能力0.5 了解- 155 -热辐射的一般规律 综合理解能力 1.5 了解热敏电阻和热电堆的结构特点、特性、主要参数综合理解能力 3 掌握热释电器件的工作原理、参数和典型器件综合理解能力 3 掌握5热辐射探测器件热探测器的概述 0.5 了解发光二极管的工作原理与特性 综合理解能力 2 掌握发光二极管的应用 综合应用能力创新能力0.5 了解6发光器件与光电耦合器件光电耦合器件的结构、电路、电路特性及应用综合理解能力综合应用能力创新能力1.5 掌握光电信息变换的分类 综合理解能力 1 掌握光电变换电路的分类 综合理解能力 1 了解几何光学方法的光电信息变换 综合理解能力 1 了解7光电信息变换物理光学方法的光电信息变换 综合理解能力 1 了解测量暗电流 实际应用 2 掌握8光电倍增管的静态和时间特性的测试测量光电倍增管的时间特性参数实际应用 2 掌握用全辐射温度计、光学高温计、亮温度测温仪和比色温度计分别测量同一温度下黄铜和陶瓷材料的温度实际应用 2 掌握9辐射稳定、亮度和有色温度的测量用低温测温仪在无源的室内和天空有太阳无云时铜板和铝板的辐射温度值实际应用 2 掌握用热释电探测器测量钨丝灯的光谱辐射特性曲线实际应用 2 掌握10光电探测器光谱响应度的测量 用比较法测量硅光二极管的光谱响应曲线实际应用 2 掌握11 光电探测器响应时间的测定 用探测器的脉冲响应特性测量响应时间 实际应用 2 掌握- 156 -利用探测器的幅频特性确定期响应时间实际应用 2 掌握三、教学内容及基本要求理论教学部分（ 按 章 节 顺 序 填 写 ） 学 时 ： 4章 第一章 光电技术基础教学目的和要求了解光电技术中涉及的光学基本定律和一些常用物理量及其单位。

掌握光强、光通量和照度的单位重点和难点 重点：光学基本定律，光强和光通量难点：光强和光通量的计算“三基”分析基本知识：光电基本参量及相互转换关系，半导体基础知识基本理论：光电（内、外）效应、基本定律基本方法：学习基本概念，基本定律与后面各种器件的关系教学内容与学时分配1.1 光辐射的度量 1 学时 1.2 光谱辐射分布于量子流速率 0.5 学时1.3 物体热辐射 1 学时1.4 辐射度参数与光度参数的关系 0.5 学时1.5 半导体对光的吸收 1 学时1.6 光电效应 1 学时教学方法与教学手段教学方法： 理论讲授、多媒体演示教学手段：启发、讨论、自学相结合- 157 -本章思考题 内外光电效应，基本定律及应用主要参考资料《光电技术》王庆有等编，电子工业出版社《光电技术（第二版） 》江文杰等主编，科学出版社《光电技术》 ，缪家鼎 浙江大学出版社备注理论教学部分（ 按 章 节 顺 序 填 写 ） 学 时 ： 3章 第二章 光电导器件教学目的和要求 理解光敏电阻的主要特征参数，了解其偏置电路和噪声源。

重点和难点 重点：光敏电阻的特征参数难点：光敏电阻的的工作原理“三基”分析基本知识：光电导器件的结构原理及参数基本理论：内光电效应应用基本方法：比较几种光敏电阻结构不同，原理教学内容与学时分配第一节 光敏电阻的原理与结构 0.5 学时 第二节 光敏电阻的基本特性 1 学时第三节 光敏电阻的变换电路 1 学时第四节 光敏电阻的应用举例 0.5 学时 教学方法与教学手段教学方法： 理论讲授、多媒体演示教学手段：启发、讨论、自学相结合本章思考题 光敏电阻的原理，主要参数- 158 -主要参考资料《光电技术》王庆有等编，电子工业出版社《光电技术（第二版） 》江文杰等主编，科学出版社《光电技术》 ，缪家鼎 浙江大学出版社备注理论教学部分（ 按 章 节 顺 序 填 写 ） 学 时 ： 4章 第三章 光生伏特器件 教学目的和要求掌握光电池、硅光电二极管、PSD 及雪崩光电二极管的光电特性，了解它们的光电转换电路，了解特殊光电二极管特性和用途。

重点和难点 重点：光电池、硅光电二极管难点：光电池、硅光电二极管“三基”分析基本知识：光电池、硅光二极管的结构原理及参数基本理论：内光电效应应用基本方法：比较几种光电器件的结构的特点，主要参数教学内容与学时分配3.1 硅光二极管 1 学时 3.2 其他类型的光生伏特器件 2 学时3.3 光生伏特器件的偏置电路 0.5 学时3.4 半导体光电器件的特性参数与选择 0.5 学时- 159 -教学方法与教学手段教学方法： 理论讲授、多媒体演示教学手段：启发、讨论、自学相结合本章思考题 光电池与硅光电池的结构特点，相应光谱情况主要参考资料1.《光电技术》王庆有等编，电子工业出版社2.《光电技术（第二版） 》江文杰等主编，科学出版社3.《光电技术》 ，缪家鼎 浙江大学出版社备注理论教学部分（ 按 章 节 顺 序 填 写 ） 学 时 ： 5章 第四章 光电发射器件教学目的和要求了解光电阴极的构造和特性，理解光电倍增管的结构、工作原理和特性、掌握微通道板光电倍增管的特性和供电电路。

重点和难点 重点：光电倍增管的特性难点：光电倍增管的特性“三基”分析基本知识：光电倍增管的结构原理及参数基本理论：外光电效应应用基本方法：光电倍增管的结构，比较各部分功能不同- 160 -教学内容与学时分配4.1 光电发射阴极 1 学时4.2 真空光电管与光电倍增管的工作原理 2 学时4.3 光电倍增管的基本特性 1 学时4.4 光电倍增管的供电电路 0.5 学时4.5 光电倍增管的应用 0.5 学时教学方法与教学手段教学方法：理论讲授、多媒体演示教学手段：启发、讨论、自学相结合本章思考题 倍增管的主要结构，各部分的功能，主要参数主要参考资料《光电技术》王庆有等编，电子工业出版社《光电技术（第二版） 》江文杰等主编，科学出版社《光电技术》 ，缪家鼎 浙江大学出版社备注理论教学部分（ 按 章 节 顺 序 填 写 ） 学 时 ： 8章 第五章 热辐射探测器件教学目的和要求了解热辐射探测器的工作原理，理解基本特性，掌握热辐射探测器件的工作电路和典型应用重点和难点 重点：热辐射探测器件的工作电路和典型应用难点：热辐射探测器件的工作电路和典型应用- 161 -“三基”分析基本知识：热器件的原理及各种器件结构和参数基本理论：热器件的原理基本方法：各种热电器件的的不同结构，参数教学内容与学时分配5.1 热辐射的一般规律 1.5 学时 5.2 热敏电阻与热电堆探测器 3 学时5.3 热释电器件 3 学时5.4 热探测器概述 0.5 学时教学方法与教学手段教学方法： 理论讲授、多媒体演示教学手段：启发、讨论、自学相结合本章思考题 热敏器件的原理，应用注意的参数主要参考资料《光电技术》王庆有等编，电子工业出版社《光电技术（第二版） 》江文杰等主编，科学出版社《光电技术》 ，缪家鼎 浙江大学出版社备注理论教学部分（ 按 章 节 顺 序 填 写 ） 学 时 ： 4章 第六章 发光器件与光电耦合器件（4 学时）教学目的和要求了解发光二极管的基本工作原理、特性，了解光电耦合器件，掌握光电耦合器件的结构。

重点和难点 重点：光电耦合器件的结构，原理难点：光电耦合器件的结构，原理- 162 -“三基”分析基本知识：发光二极管的发光原理、结构和耦合器件的结构基本理论：硅光二极管发光原理基本方法：发光二极管和耦合器件教学内容与学时分配6.1 发光二极管的基本工作原理与特性 2 学时 6.2 发光二极管的应用 0.5 学时6.4 光电耦合器件 1.5 学时教学方法与教学手段教学方法：理论讲授、多媒体演示教学手段：启发、讨论、自学相结合本章思考题 发光二极管的原理，光电。