华北电力 北京 考研 光电子技术 教学大纲

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1、«光电子技术»课程编号:«00500230»课程名称：«光电子技术»英文名称：«OptoelectronicTechnology»总学时：«48»总学分：«3»适用对象:«电子科学与技术专业本科»先修课程：«大学物理、高等数学、电动力学、量子力学、半导体物理»一、课程性质、目的和任务光电子技术主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术，它与微电子共同组成信息技术的两大支柱。光电子技术作为电子科学与技术专业的专业课，学习它可以为学生今后从事激光技术、光纤技术、光通信技术、光信号探测技术、光信息存储与处理技术、显示技术及光计算等方面的研发工作打下基础。«目的和任

2、务»：光电子技术是当今信息技术的一个重要支柱。本课程主要讲授光电子技术中的激光技术、光纤技术、光调制、光探测和光通信无源器件的基本概念、基本原理和应用基础，继而为学生今后从事相关领域的研究打下坚实的基础。.二、教学要求和内容第一章绪论（2学时）«基本要求»了解光电子技术的发展史和光电子技术的应用。«基本内容»光电子技术的基本概念，光电子技术发展史，信息光电子技术与器件，光电子技术的应用。重点：光电子技术的应用。第二章光学基础知识与光场传播规律（4学时）«基本要求»掌握课程相关的基本概念，原理和理论知识。«基本内容»复习光学基础知识（光的基本属性，反射、折射，偏振，干涉，衍射

3、），光的电磁理论和波动光学的相关知识（麦克斯韦方程，波动方程，高斯光束）。重点：光的基本属性，波动方程，高斯光束。第三章激光原理与技术（8学时）«基本要求»掌握光与物质相互作用的基本理论，激光产生的条件和相关的激光技术，了解不同类型激光器的基本结构及主要特性。«基本内容»学习光电子系统的源—激光的基本知识。包括激光原理（光与物质相互作用的经典和量子理论，激光产生的条件及激光的特点，激光器的基本结构及输出特性，激光器的种类）和激光技术（脉冲技术、选模技术、稳频技术等）。重点：光与物质相互作用的基本理论，激光产生的条件，调Q和锁模技术。难点：光与物质相互作用的基本理论。第四章光

4、波导技术基础（8学时）«基本要求»掌握光波导的基本分析方法，理解光纤色散和脉冲展宽的物理机制。«基本内容»学习光电子系统中光的传输通道—光波导的基本知识，包括光在平板介质波导和光纤中的传播的几何光学和波动光学分析，光纤色散和脉冲展宽。重点：光在光纤中传播的几何和波动光学分析。难点：导模的求解，光纤色散和脉冲展宽。第五章光调制技术（6学时）«基本要求»掌握电光和声光调制技术的基本原理，了解磁光调制技术。«基本内容»学习光电子系统的信号加载—调制技术，包括晶体光学和电光、声光和磁光调制三种技术。重点：电光和声光调制技术。难点：电光和声光调制技术的基本原理。第六章光电探测技术（4

5、学时）«基本要求»理解光电探测器的性能表征参数的物理意义，了解直差和外差两种探测方式的不同特性，掌握光电探测的各种物理效应，了解各种类型的光电探测器。«基本内容»学习光电子系统接收端的有关技术—光电探测技术，包括光电探测器的性能表征参数，光电探测方式，光电探测的物理效应和各种类型的光电探测器。重点：光电探测的物理效应。难点：光电探测的物理效应。第七章光通信无源器件技术（6学时）«基本要求»掌握各种光通信无源器件的基本原理，基本结构和性能参数的物理含义。«基本内容»学习常见的光通信无源器件的基本知识，包括光纤连接器、光衰减器、光耦合器、光波分复用器、光隔离器和光开关。重点：各

6、种光通信无源器件的基本原理，基本结构和性能参数。难点：各种光通信无源器件的基本原理。实验（10学时）«基本要求»掌握常用光电子器件基本特性参数的测量，加深对其工作原理的理解。«基本内容»实验1：光源（LD/LED）特性测试实验—测量LD/LED的P-I-V特性曲线。实验2：电光调制实验—利用铌酸锂电光晶体在外电场作用下的特性变化展示激光通信中光外调制原理。实验3：光电探测器实验—以光电二极管和光电池为核心，全面展示这两种常用光电探测器进行光电变换的原理、应用，及不同点，并定量地对光电二极管和光电池的各特性参数进行测量。实验4：光电倍增管静态特性参数测试对光电倍增管的暗电流、

7、阳极光照灵敏度、阴极光照灵敏度、总放大倍数等参数进行定量的测试三、教学安排及方式以课堂讲授为主，辅助于实验研究。四、各教学环节学时分配（建议）序号教学环节课程内容教学实验上机讨论课外合计1绪论222光学基础知识与光场传播规律443激光原理与技术884光波导技术基础885光调制技术666光电探测技术447光通信无源器件技术668实验1010合计4848五、推荐教材和教学参考书教材：《光电子技术基础》，朱京平编著，科学出版社，2003年版。参考书：《光电子技术》，安毓英等编著，电子工业出版社，2002年版。《激光原理》