《光电检测器件与技术》课程教学大纲
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《光电检测器件与技术》课程教学大纲
英文名称：Optoelectronic detecting sensor and technology
课程号：19139307
一、课程基本情况
1. 学分：2
2. 学时：32
3. 课程类别：选修课
4. 适用对象：电子与通信工程领域专业学位研究生
5. 开课学期：第二学期
6. 开课单位：通信与电子工程学院
二、课程教学目的与要求
1. 教学目的：
该课程系统全面地介绍光电传感与检测技术的基本概念、多种光电检测器件的工作原理和特性，以及相关实际应用系统的工作原理及设计，使学生比较全面地掌握光电传感技术和检测技术的基本原理、基本知识和基本方法，了解科技的新动向，以便于在今后的科研和工程实践中能够熟练应用。
2. 教学要求：
使学生在掌握光电传感与检测技术基本原理和基本概念的基础上，进一步掌握半导体光探测器、图像传感器等器件的结构、原理、应用电路设计的前沿方法和技术，并初步具备设计光电传感与检测应用系统的能力，为学生进一步进行专业实践奠定坚实的基础。
1) .熟练掌握常用光电传感与检测技术的基本概念及原理；
2) .掌握光的表征及常见光电检测器件的工作原理与特性、光电检测方法及系统设计；
3).理解红外探测器、热释电红外传感器、激光传感与检测技术及基于虚拟仪器技术构成的检测系统及设计方法；
4).了解压力、温度、振动等检测方面的光电检测系统设计，光栅传感与检测技术在线位移和角位移测量中的应用，光电图像检测、故障诊断、红外热成像检测、红外气体检测网络与物联网技术的应用等；
5) .培养学生从工程实际中发现问题、分析问题、解决问题的能力和创新意识。
三、课堂教学内容及课时安排
第一章概述
教学内容：
本章讲授光电传感技术概述、光电检测技术概述、光电传感与检测的应用。
教学重点：光电传感器件的组成、分类、特性、参数，光电检测的概念与分类。
教学难点：测量误差的概念与分类，数据处理方法。
课时分配：讲授2学时，讨论2学时
教学方法与手段：讲授法，案例教学法
第二章光电检测器件基础
教学内容：
本章学习辐射度量与光度量、光电检测器件的物理基础、光电检测器件的工作原理与特性。
教学重点：光的基本物理性质与表征，半导体的物理基础、物理效应和基本定律，光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管、光电倍增管、光电池的工作原理与应用。
教学难点：红外辐射与红外探测器，光电位置传感器，色敏检测器的工作原理与应用。
课时分配：讲授2学时，讨论2学时
教学方法与手段：讲授法，案例教学法
第三章光电检测系统
教学内容：
本章要求了解光电检测系统概述、光电检测方法及系统设计、光电信号与计算机的接口技术、光电检测电路举例。
教学重点：光电检测系统中的常见光源及选用，光电检测中的光学系统，光信号的调制检测，光电信号的检测方法，光电检测信号的偏置放大。
教学难点：单元光电信号的处理与数据采集，光电单元信号与计算机的接口技术，光电单元信号与单片机的接口技术。
课时分配：讲授2学时，讨论2学时
教学方法与手段：讲授法，案例教学法
第四章红外传感与检测技术
教学内容：
本章要求了解红外检测基本原理、常用红外传感器与选型、红外光电检测与应用、热释电红外检测与应用、红外气体分析仪。
教学重点：红外检测的基本原理，热释电红外传感原理，热释电红外传感器与选型，红外气体分析检测原理及构成，红外探测器与选型。
教学难点：红外数字计数器的设计，基于虚拟仪器的红外线温度测量系统设计，用于小车运动标识的红外光电检测系统设计，热释电红外开关电路设计，热释电自动识别进出人员
语音系统设计，基于虚拟仪器的热释电传感器电性能测试系统设计，双通道红外气体分析系统设计。
课时分配：讲授2学时，讨论2学时
教学方法与手段：讲授法，案例教学法
第五章激光传感与检测技术
教学内容：
本章要求了解激光气体检测系统设计、基于激光平面干涉技术的元件面形偏差检测系统设计、光刻机调焦调平激光检测系统设计、激光风力发电风速检测系统设计、基于虚拟仪器的激光打靶系统设计、激光条码扫描系统设计。
教学重点：激光气体检测系统设计，光刻机调焦调平激光检测系统设计，激光条码扫描系统设计。
教学难点：基于激光平面干涉技术的元件面形偏差检测系统设计，激光风力发电风速检测系统设计，基于虚拟仪器的激光打靶系统设计。
课时分配：讲授2学时，讨论2学时
教学方法与手段：讲授法，案例教学法
第六章光纤传感与检测技术
教学内容：
本章要求了解光纤检测基本原理、常用光纤传感器与选型、光纤检测与应用。
教学重点：光纤的基本知识，光纤传光原理，光纤的特性参数，光纤传感器的定义和分类，强度调制型、相位调制型、时分调制型光纤传感器。
教学难点：光纤压力传感系统设计，光纤温度传感系统设计，光纤安防振动传感系统设计，反射式光纤位移传感系统设计，分布式光纤传感系统设计。
课时分配：讲授2学时，讨论2学时
教学方法与手段：讲授法，案例教学法
第七章光栅传感与检测技术
教学内容：
本章要求了解光栅的工作原理、常用光栅与选型、光栅测量与应用。
教学重点：光栅的工作原理，常用光栅与选型。
教学难点：基于零位光栅传感器的线位移测量系统设计,基于增量式旋转编码器的角度测量系统设计。
课时分配：讲授2学时，讨论2学时
教学方法与手段：讲授法，案例教学法
第八章光电新技术的应用
教学内容：
本章要求了解光电图像检测、红外诊断与红外热成像技术、激光在军事中的应用、纳米
技术的“光电”应用、红外气体检测网络与物联网技术。
教学重点：光电图像检测，红外故障诊断与红外热成像检测技术，激光在军事中的应用。
教学难点：纳米技术的“光电”应用，红外气体检测网络与物联网技术的应用。
课时分配：讲授2学时，讨论2学时
教学方法与手段：讲授法，案例教学法
四、考核方法
1. 考核方式：考查
2. 考核形式：开卷
3. 成绩评定方案：
平时成绩30%，期末考试成绩70%。
平时成绩包括：出勤10%，讨论表现20%
五、选用教材和主要参考资料
《光电传感与检测技术》，江晓军编著，机械工业出版社，2011年，第1版；
《光电检测技术（第2版）》，雷玉堂编著，中国计量出版社，2009年，第2版；
《光电检测技术及应用》，周秀云编著，电子工业出版社，2009年，第1版；
《光电传感器应用技术》，王庆有编著，机械工业出版社，2007年，第1版。
撰写人：何鹏审定人：姚仲敏
批准人：姚仲敏执行时间：2015年秋。
