武汉理工大学：光电子技术教学大纲

《光电子技术》教学大纲课程编号：课程名称：光电子技术/OptoelectronicsTechnology学时/学分：48/3（理论教学32学时，实验16学时）先修课程：大学物理模拟电子技术基础数字电子技术基础适用专业：电子信息科学与技术开课学院（部）、系(教研室)：理学院物理系一、课程的性质与任务光电子技术属于学科基础选修课，它是将传统的光学技术与现代微电子技术和计算机技术紧密结合在一起的一门高新技术，是获取光信息或借助光来提取其它信息，如力、温度、声音、电流、生物的重要手段。通过本课程的学习，要使学生获得：1.辐射度学与光度学的基础知识；2.光电导器件的原理与应用；3.光生伏特器件的原理与应用；4.光电发射器件的原理与应用；5.发光器件与光电耦合器件；6.光信息的变换；7.图像信息的光电变换；等方面的基本概念、基本理论和技术。掌握各种光电转换器件的基本结构原理、特性和参数，为实际应用这些光电探测器打下基础。二、课程的教学内容、基本要求及学时分配（一）教学内容1.光电技术基础辐射度的基本物理量；光度的基本物理量；辐射度与光度中的基本定律；黑体辐射；半导体对光的吸收和光电效应。2.光电导器件光敏电阻的工作原理；光敏电阻的主要特性参数；常用的光敏电阻；光敏电阻的基本偏置电路和噪声；应用举例。3.光生伏特器件结型光电器件原理；光电池；硅光电二极管和硅光电三极管；特殊光电二极管(PIN,APD)；象限探测器和光电位置传感器；光生伏特器件的偏置电路。4.光电发射器件光电阴极；光电管与光电倍增管的工作原理；光电倍增管的主要特性参数；光电倍增管的供电和信号输出电路；微通道板光电倍增管；光电倍增管的应用。5.发光器件与光电耦合器件发光二极管的工作原理与应用；半导体激光器；光耦合器件与应用。6.图像信息的光电变换变象管和象增强管；几种特殊象管；真空摄像管；视象管；光电发射型摄像管。电荷耦合器件的工作原理；电荷耦合摄像器件；固体摄像器件的应用,CMOS图像传感器。（二）基本要求1.正确理解下列基本概念和他们之间的联系：辐射度学光度学辐射通量辐射强度辐照度光通量2.了解常用的光源及他们的工作原理；理解光电技术的半导体物理基础及探测器的主要参数；3.牢固掌握下列光电器件的工作原理及典型应用：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光电池、光电二极管、光电三极管、特殊光电二极管、PSD位置传感器、光电耦合器。4.牢固掌握下列图像传感器的工作原理及典型应用：线阵CCD图像传感器、CMOS图像传感器（三）学时分配本课程的学时数为48学时，其中理论32学时，实验16学时，理论学时分配如下表：教学环节课程内容学时讲课小计光电技术基础44半导体光电导器件44光生伏特器件88光电发射器件44发光器件与耦合器件44图像信息的光电变换88合计3232（四）课程内容的重点、难点1.光电技术的基础知识重点：辐射度、光度学及光电效应的基本物理量概念。难点：辐射通量、光通量和光谱响应度2.光电导器件重点：光敏电阻的工作原理和主要特性参数。难点：光敏电阻的基本偏置电路和应用。3.光生伏特器件重点：结型光电器件原理难点：光电池、硅光电二极管、硅光电三极管、PIN和APD管的应用。4.光发射器件重点：光电倍增管的供电和信号输出电路。难点：微弱信号的处理。5.光电信息变换重点：光电信息变换的类型及常用方法难点：各种光电信息变换的分类6.图像信息的光电变换重点：真空成像器件、电荷耦合器件、CMOS器件的工作原理难点：电荷耦合摄像器件、CMOS器件驱动电路的设计及应用。三、课程改革与特色本课程是电子信息科学与技术专业选修课。该课程使用了多媒体教学并有50％的教学内容采用双语教学，还开设了光电信息技术实验课。四、推荐教材及参考书推荐教材：《光电技术》，主编：王有庆，出版社：电子工业出版社，出版或修订时间：2005年4《光电技术》,主编：缪家鼎,出版社：浙江大学出版社,出版或修订时间：2002年5参考书：《光电系统与信号处理》,主编：叶嘉雄等,出版社：科学出版社,出版或修订时间：2002年《Optoelectronicsandphotonics:principlesandpractices》S.O.Kasap执笔：杨应平审阅：胡昌奎日期：2007.3审定：吴传生日期：2007.3