1023S05002-光电子学-2023版人才培养方案教学大纲.docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《光电子学》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1023S05002

开课单位

物理科学与技术学院

课程名称

（中文）光电子学

（英文）OpticalElectronics

课程性质

必修

考核类型

考试

课程学分

3

课程学时

51

课程类别

专业发展课程（专业核心课）

先修课程

大学数学C、数学物理方法、电磁学、量子力学导论

适用专业（类）

光电信息科学与工程

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《光电子学》课程是光电信息科学与工程专业的一门专业核心课程，旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握光电子学的基本概念和基本理论知识，具备阅读光电子学相关的专著和文献的基本能力，了解光在介质和波导中的传播规律，掌握光波调制的基本概念和调制器件基本原理、光波的频率变换原理、光探测器件原理等光电子学基础理论，为通信原理、光纤通信原理、半导体物理和器件等后续课程奠定必要的光谱理论基础。

（二）教学目标

课程目标1：掌握光在介质和波导中的传播规律，掌握光波调制的基本概念和调制器件基本原理、光波的频率变换原理、光探测器件原理等光电子学基础理论。

课程目标2：培养学生的终身学习能力、创新意识和创新能力。

课程目标3：掌握文献检索的方法，并能够进行文献分析，了解本学科的发展热点和趋势。

课程目标4：通过项目小组的形式，让学生引申分析相关光电子学的基本应用，使其能够完成团队分配的工作，增强学生团队合作意识。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

1-3：掌握光学信息处理的分析方法和光信息传输及光电检测技术

课程目标1

0.6

2-1：掌握光信息科学的基本理论、基本知识和基本实验技能，具有良好的光信息系统的研究、设计、应用和技术开发能力

课程目标2

0.1

2-4：熟悉科学研究的基本规律，具备基本的科学研究、实验能力，能够利用本专业学习的知识分析和解决本专业领域生产实践中的基本问题

课程目标3

0.1

3-3：具有良好的社会价值观，能够独立处理生活、学习和以后工作中的各种问题

课程目标4

0.2

四、教学方式与方法

教学方式：课堂讲授、课堂讨论。

教学方法：探讨式教学、启发式教学、案例教学相结合；理论与实践相结合的任务和目标驱动教学方式。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

光在介质波导中传播，光在晶体中的传播，电光调制，声光调制，光学二次谐波产生，光参量放大和振荡，频率上变换，光电二极管。

（二）教学难点

导引波，迅逝波，折射率椭球，电光系数矩阵，弹光效应，光学二次谐波，CCD固体摄象器件。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

第1章光波的传播

使学生了解光波在各向同性介中传播原理，掌握光波在晶体中、介质波导中、光纤中的传播规律。

10

讲授

课程目标1

2

第2章光波的调制

了解调制的基本概念，掌握电光调制、声光调制和磁光调制的基本原理和方法。

10

讲授

课程目标1

课程目标2

3

第3章光在介质中的非线性现象

了解光波在具有非线性介电特性的晶体中的传播规律；掌握此现象最重要的两个应用：产生二次谐波和参量振荡。

10

讲授

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

4

第4章光辐射的探测

掌握光探测器的物理基础和光辐射探测器件的结构和工作原理；了解其基本性能及主要应用。

15

讲授

讨论

课程目标1

课程目标2

课程目标3

课程目标4

5

第5章紧凑光子源

掌握半导体材料的发光机制，了解发光二极管、半导体激光器的工作原理

6

讲授

课程目标1

课程目标2

合计

51

七、学业评价和课程考核

（一）考核类型：?考试?考查

（二）考核方式：?开卷考试?闭卷考试?课程论文

?课程报告?其它：

（三）成绩评定：

考核

依据

建议分值

（百分比）

考核/评价细则

对应课程目标

平时

考核

30%

出勤

20%

是否旷课，迟到，早退。

课程目标2

作业

40%

是否及时上交、完整，对基本概念的理解是否正确，对软件开发环境和工具的应用是否熟练。

课程目标1-4

表现

40%

是否认真听讲，能否准确回答问题，是否积极参与项目小组的各项工作。

课程目标1-4

期末

考核

70%

期末考试成绩

课程目标1-4

八、课程目标达成评价

课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。

课程目标达成度

毕业要求指标点达成度

九、教材与教学参考书

（一）教材

《光电子学教程》，张季熊，华南理工大学出版社，2001，第一版。

（二）教学参考书

1、《光电子学基础》，李家泽阎吉祥