光电探测与信号处理教学大纲

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1、理论（含课p、j实验）课程教学人纲模板《光电探测与信号处理》教学大纲一、课程基本信息1、课程名称：光电探测与信号处理全称（英文）Photoelectricdetectionandsignalprocessing2、课程代码：B13090163、课程管理：数理学院应用物理教研室4、教学对象：应用物理5、教学时数：总时数48学时，其屮理论教学32学时，实验实训16学时。6、课程学分：37、课程性质：专业选修课程8、课程衔接：（1）先修课程：工程光学、电磁学、原子物理学、量子力学、模拟电子技术（2）后续课程：光电子技术二、课程简介《光电探测与信号处理》课程为一门主要

2、专业方向课程，是从事光学工程、仪器仪表、测量与控制研宄人员所必须具备的专业基础，是一门与现代科学技术紧密相连的正在发展的新兴学科。本课程主要讲述光电检测理论基础知识以及光电检测的结构组成、设汁思路和应用特点。通过本课程的学习，使学生丫解和掌握光电转换的基本原理及光电检测技术所必须的各种知识，了解和掌握常用光电测量方法及常用测量仪器的使用，具备进行各种基本光电测量所需技能和没计光电检测电路的能力。三、教学内容及要求第一章绪论（一）教学目标掌握光电检测系统的组成及特点；了解信息技术及光电检测技术的概念。（二）教学节次及要求第一节信息技术及光电检测技术了解信息技术及

3、光电检测技术的概念。第二节光电检测与光电传感器概念了解光电检测与光电传感器概念及各自的作用。第三节光电检测系统的组成及特点了解光电检测系统的基本模型及光电系统框图。第四节光电检测方法及应用发展趋势1、掌握光电检测的基本作用法、差动测量法补偿测量法和脉冲测量法；2、了解光电检测系统的及应用发展趋势。（三）教学重点与难点1、教学重点：光电传感器、光电检测系统的组成及特点2、教学难点：光电检测系统的组成及特点（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体辅助教学。（五）教学时数4学时第二章光电检测器件工作原理及特性（一）教学目标了解光电检测器件的特性参数；掌握光电导效应、光生

4、伏特效应和热释电效应。（二）教学节次及要求第一节光电检测器件的物理基础1、了解光电导效应的本质和热释电效应的过程；2、掌握光生伏特效应的原理。第二节光电检测器件的特性参数了解光电检测器件的各种特性参数。（三）教学重点与难点1、教学重点：光电导效应、光生伏特效应、热效应2、教学难点：光生伏特效应（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体辅助教学。（五）教学时数4学时第三章半导体光电检测器件及应用（一）教学目标掌握光敏电阻及光生伏特器件的工作原理及各种特性；了解各种器件在电路中的应用。（二）教学节次及要求第一节光敏电阻1、了解光敏电阻的结构及工作原理及特性；2、了解光敏

5、电阻的应用；第二节光生伏特器件1、掌握光电池、光电二极管、光电三极管及光电倍增管的工作原理及特性；2、掌握发光器件的发光原理2、了解各类光生伏特器件的应用。（三）教学重点与难点1教学重点：光敏电阻、光电池、光电二极管、光电三极管、光电倍增管及激光的工作原理2、教学难点：光电池、光电二极管、光电三极管及光电倍增管的工作原理（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体辅助教学。（五）教学时数8学时第四章光电信号检测电路（一）教学目标了解光电检测电路的基本组成，掌握光电检测电路中的静态和动态的H•算方法。（二）教学节次及要求第一节光电检测电路的设计要求了解光电检测电路的设计

6、要求；了解光电检测电路的基本组成。第二节光电信号输入电路的静态计算1、了解恒流源型器件、光伏型器件、可变电阻型器件的电路正常工作条件2、掌握图解计算法和解析计算法。第三节光电信号输入电路的动态计算1、掌握光电信号输入电路的动态计算：2、了解光电检测电路的频率特性和综合频率特性。第四节光电信号检测电路的噪声1、了解光电信号检测电路巾存在的各类不同的噪声；2、掌握光电检测电路的噪声估算。第五节前置放大器1、了解前賈放大器的作用及放大器屮存在的噪声；2、掌握检测器件和放大电路的连接。第六节光电检测电路举例了解光电检测电路在路灯控制电路和红外线防盗报警电路中的应用。（

7、三）教学重点与难点1、教学重点：光电信号输入电路的静态和动态计算方法、检测电路的噪声、前置放大器2、教学难点：光电信号输入电路的静态和动态计算方法（四）教学方法与手段课堂讲授、多媒体辅助教学。（五）教学时数8学时第五章光电直接检测系统（一）教学目标了解被动和主动检测系统的距离方程，掌握莫尔条纹测长仪和激光测距仪的原理（二）教学节次及要求第一节光电直接检测系统的基本工作原理了解光电直接检测系统的基本工作原理。第二节光电直接检测系统的基本特性了解直接检测系统的信噪比、视场角，了解系统通频带宽度的儿种计算方法。第三节直接检测系统的距离方程了解被动和主动检测系统的距离

8、方程。第四节光电直接检测系统举例1、了