《光電檢測技術(shù)》課程教學(xué)大綱（本科）

1、光電檢測技術(shù)(Optoelectronic Detection Technology)課程代碼：03410081學(xué)分：L5學(xué)時(shí)：24 （其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：20 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4 上機(jī)學(xué)時(shí)：0 課程實(shí)踐學(xué)時(shí)：0）先修課程：大學(xué)物理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)適用專業(yè)：儀器類專業(yè)教材：光電檢測技術(shù)（第2版），雷玉堂主編，中國計(jì)量出版社，2009.6一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（-）課程性質(zhì)（需說明課程對人才培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)）光電檢測技術(shù)是“測控技術(shù)及儀器”本科專業(yè)的專業(yè)選修課程。本課程立足于對學(xué) 生專業(yè)知識(shí)的培養(yǎng)，使學(xué)生掌握光電檢測技術(shù)的基本概念，基本原理和基本方法。能夠 知曉一般光電檢測系統(tǒng)的

2、組成，著重了解光電系統(tǒng)中光電信息的主要處理方法，掌握光 電檢測系統(tǒng)的工作原理，牢固掌握各類光電器件的有關(guān)特性和基本應(yīng)用。理論聯(lián)系實(shí)際, 提高實(shí)踐動(dòng)手能力，提高電子電路和微型計(jì)算機(jī)在光電技術(shù)中的應(yīng)用能力。通過本課程 的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生研究、開發(fā)實(shí)用光電系統(tǒng)或裝置的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并輔 以實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)一步增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，為從事儀器系統(tǒng)相關(guān)開發(fā)工作打下基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)（根據(jù)課程特點(diǎn)和對畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)，確定課程目標(biāo)。應(yīng)包括知識(shí)目標(biāo)和能力 目標(biāo)。）.能夠分析一般光電檢測系統(tǒng)的組成以及光電信息的處理方法；.在牢固掌握光電器件原理、基本概念的基礎(chǔ)上，具備對系統(tǒng)進(jìn)行定性分析、定量 估算和簡單設(shè)計(jì)的能力

3、；.能夠?qū)霉怆娖骷罱z測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)檢測的方案進(jìn)行必要的文獻(xiàn)檢索和調(diào)研, 獲知本領(lǐng)域的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀。二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求（按章撰寫）第1章光電檢測技術(shù)基礎(chǔ)(-)課程內(nèi)容(1)光電檢測技術(shù)概況(2)光的基本性質(zhì)；(3)光輻射度量，光譜輻射度量，光度量；(4)半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)，半導(dǎo)體對光的吸收；(5)光電效應(yīng)(二)教學(xué)要求(1)能夠知曉“光電檢測技術(shù)”課程主要講授內(nèi)容和光電檢測的地位和作用;(2)理解相關(guān)物理參量的概念；(3)掌握光的性質(zhì)，光電效應(yīng)。(三)重點(diǎn)與難點(diǎn)(1)光電效應(yīng)；(2)有關(guān)物理參量的概念如物體熱輻射、輻射度參量、光度參量等。第2章光電檢測器件(一)課程內(nèi)容(1)光電檢測器件概

4、念，特點(diǎn)(2)光電檢測器件基本特性參數(shù)(3)光電倍增管(4)半導(dǎo)體光電器件-光敏電阻，光電池，光敏二極管，光敏三極管(5)各種光電器件的性能和應(yīng)用選擇(二)教學(xué)要求(1)能夠知曉光電檢測器件的分類；(2)理解器件的原理，特性；(3)掌握光電檢測器件的特性，各種光電器件的性能和應(yīng)用選擇。(三)重點(diǎn)與難點(diǎn)(1)光電檢測器件的特性參數(shù)；(2)光電倍增管及半導(dǎo)體光電檢測器件的原理，特性及應(yīng)用。第3章發(fā)光和耦合器件(一)課程內(nèi)容(1)光的產(chǎn)生，發(fā)光二極管；(2)激光光源；（3）光電耦合器件。（二）教學(xué)要求（1）能夠知曉發(fā)光二極管的工作原理和應(yīng)用（2）理解光電耦合器的原理，特性（3）掌握激光產(chǎn)生原理，半導(dǎo)

5、體激光器原理，光電耦合器抗干擾特性分析。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（1）激光產(chǎn)生原理；（2）半導(dǎo)體激光器原理；第4章光電信號(hào)檢測電路設(shè)計(jì)（一）課程內(nèi)容（1）光電檢測電路的設(shè)計(jì)要求和步驟，（2）緩變光信號(hào)電檢測電路（3）交變光信號(hào)電檢測電路（4）光電信號(hào)檢測電路噪聲估算（5）光電信號(hào)放大電路（二）教學(xué)要求（1）能夠知曉光電信號(hào)檢測電路噪聲估算；（2）理解緩變和交變光信號(hào)電檢測電路設(shè)計(jì)的區(qū)別；（3）掌握檢測電路的設(shè)計(jì)要求和步驟，各種光信號(hào)的檢測電路設(shè)計(jì)，光電信號(hào)放大電路。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)（1）檢測電路的設(shè)計(jì)要求和步驟；（2）各種光信號(hào)的檢測電路設(shè)計(jì)。第5章光電信號(hào)的變換和檢測技術(shù)（一）課程內(nèi)容（1）時(shí)變光信

6、號(hào)的直接檢測，（2）時(shí)變光信號(hào)的調(diào)制（3）簡單光學(xué)目標(biāo)的形位檢測（二）教學(xué)要求（1）能夠知曉簡單光學(xué)目標(biāo)的形位檢測；（2）理解單通道與雙通道的測量系統(tǒng)；（3）掌握時(shí)變光信號(hào)的直接檢測一幅度測量和頻率測量原理，時(shí)變光信號(hào)的調(diào)制方法及解調(diào)（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)(1)時(shí)變光信號(hào)的直接檢測一幅度測量和頻率測量原理;(2)時(shí)變光信號(hào)的調(diào)制方法及解調(diào)。第6章常用光電檢測技術(shù)(一)課程內(nèi)容(1)莫爾條紋檢測技術(shù)；(2)激光干涉測長技術(shù)；(3) CCD圖像檢測技術(shù)；(4)光纖檢測技術(shù)。(二)教學(xué)要求(1)能夠知曉常用光電檢測技術(shù)的設(shè)計(jì)方案;(2)理解常用光電檢測技術(shù)選擇原則；(3)掌握常用光電檢測技術(shù)的原理。(三)

7、重點(diǎn)與難點(diǎn)(1)常用光電檢測技術(shù)選擇原則；(2)常用光電檢測技術(shù)的原理。三、本課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(如課程不含實(shí)驗(yàn)，該項(xiàng)可不填)編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)類型要求支撐的課程目標(biāo)1光敏二極管特性2設(shè)計(jì)性選做目標(biāo)12光敏三極管特性2設(shè)計(jì)性選做目標(biāo)13三坐標(biāo)測量機(jī)測量2設(shè)計(jì)性選做目標(biāo)1注：L “類型”填驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性等；2. “要求”填必做、選做。實(shí)驗(yàn)1:光敏二極管特性掌握光敏二極管的暗電流、光電流和靈敏度測量方法，光敏二極管的光譜特性及其測量方法;要求學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明的問題要充分解釋，實(shí)驗(yàn)結(jié)論清楚準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)2：光敏三極管特性了解光敏三極管的基本結(jié)構(gòu)，掌握光敏三極管參數(shù)測量方法；要求學(xué)

8、生理解實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明的問題要充分解釋，實(shí)驗(yàn)結(jié)論清楚準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)3：三坐標(biāo)測量機(jī)測量掌握三坐標(biāo)測量機(jī)的基本工作原理、組成及其測量方法；要求學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的原理及設(shè)備使用 方法，逐項(xiàng)記錄數(shù)據(jù)，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法注：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;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)第一章44講授法目標(biāo)1第一早426講授法目標(biāo)2第三章22講授法目標(biāo)2第四章44講授法目標(biāo)目2第五章44講授法目標(biāo)1、2第六章224講授法目標(biāo)1、3合計(jì)20424.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

9、、項(xiàng)目、案例 等教學(xué)方法）等。五、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)點(diǎn)名及課堂提問10%目標(biāo)3平時(shí)作業(yè)5次作業(yè)10%口標(biāo)3課程實(shí)驗(yàn)2個(gè)實(shí)驗(yàn)30%目標(biāo)1期末考試閉卷考試50%目標(biāo)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)、階段測試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小論文、項(xiàng)目設(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）、項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求等。.考核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績中所占比重。六、課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)課程目標(biāo)對應(yīng)考核形式實(shí)際評測結(jié)果（學(xué)生達(dá)到的平均水平）課程目標(biāo)1課程實(shí)驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)的平均分（百分制）=65課程目標(biāo)2期末考試期末考試的平均分（百分制）二65課程目標(biāo)3平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)（平時(shí)作業(yè)平均分+課堂表現(xiàn)平均分）* 50% =65七、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）.光電檢測技術(shù)（第2版），雷玉堂，中國計(jì)量出版社，2009.光電檢測技術(shù)習(xí)題與實(shí)驗(yàn)，雷玉堂，中國計(jì)量出版社，2009.光電測試技術(shù)，浦昭邦著，機(jī)械工業(yè)出版社，2010.近