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1、光电探测技术课程教学大纲编 号：英文名称：Optoelectronic Detection Technology适用专业：测控技术与仪器责任教学单位：电子工程系，测控技术教研室总 学 时：32学 分：2.0考核形式：考试课程类别：专业课修读方式：必修教学目的：本课程是测控技术与仪器专业的重要专业课程。本门课程的任务是使学生在牢固掌握光辐射度量和半导体物理的基本规律、基本理论基础上，学习工业生产中实际应用的光电、热电探测器件、发光器件的原理、分类和选用，再结合实际探测需要设计探测电路、探测系统，培养学生对实际光电探测系统的分析和设计能力，掌握从理论到生产实践应用的过程、方法及分析解决具体实际问题
2、的能力。本课程的主要教学方法：本课程以理论教学为主，实验教学为辅。本课程与其他课程的联系与分工：与本课程有关的先修课是模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理与接口技术。主要教学内容及要求：第一部分 绪论教学重点：光电探测技术的基本概念、光电探测方法及应用发展趋势。教学难点：光电探测系统的组成及特点。教学要点及要求：了解光电技术、光电探测技术及光电传感器的基本概念，了解光电探测系统的基本组成，了解光电探测技术的发展与应用。第二部分 光电探测技术基础教学重点：光的基本性质、辐射度量与光度量。教学难点：半导体基本知识、光电效应。教学要点及要求：了解半导体的特性；理解光的基本性质和光辐射度量； 掌握光
3、电导效应、光生伏特效应、光电发射效应的基本概念、基本理论。第三部分 光电探测器件教学重点：光电器件的基本特性参数、半导体光电器件、热电探测器件。教学难点：各种光电探测器件的性能比较和应用选择。教学要点及要求：了解半导体光电器件，如光敏电阻、光电池/光电二极管/光电三极管、光电管/光电倍增管和热电探测器件，如热敏电阻、热电偶/热电堆、热释电探测元件的基本特性参数；掌握各类器件的性能比较和应用选择。第四部分 发光、耦合和成像器件教学重点：发光二极管、激光器、光电成像器件。教学难点：光电耦合器件。教学要点及要求：了解光电二极管的工作原理及特性参数，激光产生的条件，了解光电成像原理和CCD、变像管和像
4、增强管的工作原理；掌握光电耦合器件的工作原理。第五部分 光电信号探测电路设计教学重点：缓变光信号探测电路的设计、交变光信号探测电路的设计。教学难点：光电信号监测电路的噪声估算、光电信号的放大电路。教学要点及要求：了解光电探测电路的设计要求，了解各种探测电路的设计原理和计算方法；掌握缓变光信号探测电路和光电信号的放大电路的计算方法。第六部分 光电探测系统教学重点：直接光电探测系统、光外差光电探测系统。教学难点：典型的光电探测系统。教学要点及要求：了解各种光电探测系统的构成及应用举例。第七部分 光纤传感探测教学重点：光纤传感器的基础、光纤传感器。教学难点：光纤的光波调制技术。教学要点及要求：了解光
5、纤传感的基本原理和光波调制技术；理解常用光纤传感器的工作原理。 第八部分 光电信号的数据采集与微机接口教学重点：光电信号的二值化处理。教学难点：单元光电信号的A/D转换与数据采集、视频光电信号的A/D转换与数据采集。教学要点及要求：掌握光电信号的二值化、量化处理、单元光电信号的数据采集。第九部分 光电探测技术的典型应用教学重点：微弱光信号检测技术。教学难点：各种检测系统的工作原理及区别。教学要点及要求：了解各种探测系统，如光电开关与光电转速计、条形码技术、光电遥控技术、红外方位探测系统的工作原理及区别，能结合工程实际问题，初步掌握有关光电工程问题。学时分配表：序号教学内容学时分配学时小计备注理
6、论实践1第一、二部分光电探测技术基础442第三部分光电探测器件3253第四部分发光、耦合和成像器件114第五部分光电信号探测电路设计445第六部分光电探测系统666第七部分光纤传感检测227第八部分光电信号的数据采集与微机接口448第九部分光电探测技术的典型应用426合计28432实验要求：第1次实验（2学时）实验名称：光电检测技术的验证性实验实验目的：通过该实验，了解基于光电效应的几个基本光电器件的特性，包括光电特性、伏安特性以及光谱响应特性等，加深对光电技术的基本理论的认识与理解。实验内容和要求：1光敏电阻的光电特性实验。2光电池的伏安特性。3. 光敏二极管的光谱响应特性。使用的设备和仪器：光敏电阻、光电池、光敏二极管。第2次实验（2学时）实验名称：光电探测技术的应用性实验实验目的：基于对各种常用光电特性的验证，开展一系列的应用性的实验实验内容和要求：1光敏电阻作光敏开关。2转速测量实验。3PSD位置传感器微振动测量实验。使用的设备和仪器：示波器、数字信号发生器、万用表。编制人：张洁 2012年08月审核人：齐建玲 2012年08月