《固體激光器件設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱（本科）

1、固體激光器件設(shè)計(jì)(Design of Solid-state Laser)課程代碼：03410046學(xué)分：2學(xué)時(shí)：32 (其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0 上機(jī)學(xué)時(shí)：0 課程實(shí)踐學(xué)時(shí):0 )先修課程：光學(xué)、激光原理與技術(shù)適用專業(yè)：光電信息科學(xué)與工程教材：激光器件原理與設(shè)計(jì)(第二版)，李適民黃維玲等著，國(guó)防工業(yè)出版社，2005.1一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)(-)課程性質(zhì)本課程是光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的一門重要專業(yè)選修課，主要講授激光器件的基本原理和理 論分析方法，激光器件的基本設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法，介紹激光器件結(jié)構(gòu)和元器件參數(shù)等的計(jì)算軟件, 以及常見激光器的應(yīng)用背景。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生能較全面

2、地掌握激光器的基本原理和理論， 具備激光器件初步的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，進(jìn)一步加深對(duì)光電子學(xué)原理、光電器件與技術(shù)等課程的理解， 提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解決問題的能力。(二)課程目標(biāo)課程目標(biāo)1:掌握固體激光器工作的基本原理和特性。了解固體激光器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。能根 據(jù)實(shí)際需求運(yùn)用計(jì)算軟件模擬，并初步具備獨(dú)立設(shè)計(jì)固體激光器的能力。課程目標(biāo)2：能夠獨(dú)立進(jìn)行固體激光器及其相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的文獻(xiàn)檢索和調(diào)研，追蹤激光器領(lǐng)域研究 及應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用前沿等。二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求第一章固體激光器工作的基本原理與特性(-)教學(xué)內(nèi)容(1)固體激光器結(jié)構(gòu)、能量轉(zhuǎn)換和工作特性；固體激光工作物質(zhì)；工作物質(zhì)中熱效應(yīng)介紹。(

3、二)教學(xué)要求掌握固體激光器基本結(jié)構(gòu)和工作特性；典型固體激光工作介質(zhì)特性，熱產(chǎn)生原理和補(bǔ)償措施。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)熱效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制的理解。第二章固體激光器的設(shè)計(jì)（一）教學(xué)內(nèi)容聚光腔基本類型；聚光腔能量轉(zhuǎn)換特性和設(shè)計(jì)；諧振腔參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)；泵浦源種類和特性；冷卻系統(tǒng)介紹。（二）教學(xué)要求通過本章學(xué)習(xí)能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單固體激光器系統(tǒng)（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)聚光腔、諧振腔設(shè)計(jì)熱效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制的理解；諧振腔參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)。第三章典型固體激光器（一）教學(xué)內(nèi)容中小功率固體激光器結(jié)構(gòu)和特性；高功率固體激光器結(jié)構(gòu)和特性；板條狀固體激光器結(jié)構(gòu)和特性。（二）教學(xué)要求通過本章學(xué)習(xí)，熟悉高功率和中小固體激光器結(jié)構(gòu)的區(qū)別和特性，了解限制固體激

4、光器功率提 高的瓶頸問題（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)掌握Nd:YAG激光器、ND:GLASS激光器結(jié)構(gòu)、特性和應(yīng)用場(chǎng)合第四章二極管泵浦固體激光器（一）教學(xué)內(nèi)容（1） 半導(dǎo)體泵浦固體激光器的開展背景；（2） 半導(dǎo)體泵浦固體激光器耦合技術(shù)。（二）教學(xué)要求通過本章學(xué)習(xí)掌握半導(dǎo)體泵浦激光器的原理和設(shè)計(jì)方法（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（1）掌握半導(dǎo)體泵浦固體激光器泵浦耦合系統(tǒng)的種類和設(shè)計(jì)方法；（2）耦合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。第五章固體激光器的電源系統(tǒng)（-）教學(xué)內(nèi)容固體激光器光源工作特性；電源系統(tǒng)基本構(gòu)成和工作過程；連續(xù)固體激光器電源系統(tǒng)介紹。（二）教學(xué)要求通過本章學(xué)習(xí)掌握常見激光器系統(tǒng)電源系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)要求（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)脈沖和連續(xù)

5、固體激光器對(duì)電源的要求，充放電電路特點(diǎn)，常見電路形式；充放電電路的設(shè)計(jì)。第六章其它類型典型激光器介紹（一）教學(xué)內(nèi)容典型氣體激光器、液體激光器和半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)和特性介紹（二）教學(xué)要求通過本章學(xué)習(xí)，了解C02、He-Ne、染料激光器、半導(dǎo)體激光器的工作特性，與固體激光器結(jié)構(gòu) 和工作特性，應(yīng)用場(chǎng)合的區(qū)別。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)各典型激光器的結(jié)構(gòu)、能量轉(zhuǎn)換機(jī)制、熱效應(yīng)、工作特性和應(yīng)用場(chǎng)合三、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法章（按序填寫）教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實(shí) 驗(yàn)上 機(jī)課程 實(shí)踐小 計(jì)第一早44講授法目標(biāo)1、2第二章1010講授法目標(biāo)1、2第三章66講授法目標(biāo)1、2第四章66講授法目標(biāo)1

6、、2第五章33講授法目標(biāo)1、2第六章33講授法目標(biāo)1、2合計(jì)3232注：1 .課程實(shí)踐學(xué)時(shí)按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃列入表格；2.主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學(xué)方法（基于問題、工程、案例等教學(xué)方法）等。四、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重支持的課程目標(biāo)課堂表現(xiàn)出勤和課堂提問30%目標(biāo)1、2期末考試閉卷70%目標(biāo)1、2注：1 .分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫上表。.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、階段測(cè)試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、工程設(shè)計(jì)和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、工程設(shè)計(jì)要求等。.考核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績(jī)中所占比重。六、課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)考核形式實(shí)際評(píng)測(cè)結(jié)果（學(xué)生到達(dá)的平均水平）課程目標(biāo)1期末考試、課堂表現(xiàn)期末考試中對(duì)應(yīng)試題平均分+課堂表 現(xiàn) =65課程目標(biāo)2期末考試、課堂表現(xiàn)期末考試中對(duì)應(yīng)試題平均分+課堂表現(xiàn)+ 平時(shí)作業(yè)=65六、參考書目及學(xué)習(xí)資料（書名，主編，出版社，出版時(shí)間及版次）1、固體激光工程（第一版），美W.克西耐爾，孫文江澤文翻譯，科學(xué)出版社，2002.5.2、激光器件（第一版），周廣寬葛國(guó)庫(kù) 趙亞輝編著，西安電子科技大學(xué)出版社，