课程以信息光电子系统中信息传递与处理的环节为主线,系统介绍光电子学双基知识及各种效应间的内在联系。具体内容主要包括:1)光电子学概览——绪论,2)所需光学基础知识汇总——光及其传输特性,3)光电子系统的源——激光,4)光电子信息传输通道——光纤与光波导,5)光电子信号加载与控制——光调制,6)光电信号的接收与探测——光探测,7)光信号的展现——光显示,8)构成光信息网络的必要部件——无源器件,9)光信号的存储——光盘与光存储这9部分有关基本概念、基础理论、基本原理与应用基础,并有演示实验和自测题等配合,力图使学生掌握光电子技术全貌。
本学期将学习的光电子学(一)包括前面4部分内容。
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
第一周 绪论
1.光电子学的概念
2.光电子学发展简史-孕育期
3.光电子学发展简史-幼儿期
4.光电子学发展简史-童年期
5.光电子学发展简史-青少年期
6.光电子学发展简史-壮年期
光电子学概念及发展简史测验
第一周 绪论
7.信息光电子系统与器件
8.光电子技术应用-军事应用(选学)
9.光电子技术应用-激光器及其应用(选学)
10.光电子技术应用-CCD及其应用(选学)
11.光电子技术应用-存储(选学)
12.总结
信息光电子系统及光电子技术应用测验(选作)
第二周 光学基础知识与光场传播规律
1.光学发展史(选学)
2.几何光学典型现象及规律
3.光的波动特性及典型现象-干涉
4.光的波动特性及典型现象-衍射(选学)
5.光的波动特性及典型现象-偏振(选学)
光学基础知识测验
第二周 光学基础知识与光场传播规律
6.光的电磁理论
7.麦克斯韦方程
8.电介质(选学)
9.波动方程(掌握Helmholtz方程)
10.光波的表示(选学)
11.电磁场的边界条件
12.高斯光束(选学)
光学基础知识与光场传播规律
第三周 激光原理与技术
1.光源的分类与非相干光源
2.相干光源与激光(选学)
3.光与物质相互作用的经典模型
4.光在各向同性介质中的传播
激光原理与技术
第四周 激光原理与技术
1.光辐射量子理论基础
2.爱因斯坦关系
3.光谱线展宽(选学)
4.光与物质相互作用经典结果的量子修正
5.光与物质相互作用的量子解释
6.受激发射与光放大
激光原理与技术
第五周 激光原理与技术
1.激光产生的必要条件
2.激光产生的充分条件
3.激光器的基本结构
激光原理与技术
第五周 激光原理与技术
4.激光器的输出(选学)
5.激光的特点
6.激光器的种类(选学)
激光原理与技术
第六周 光波导技术基础
1.光波导的概念
2.光波导的发展历程(选学)
3.导波
4.消逝波
光波导技术基础
第七周 光波导技术基础
1.平面介质光波导中光导模的几何分析
2.平面介质光波导中光导波的物理分析
光波导技术基础
第八周 光波导技术基础
1.光纤-圆柱介质光波导
2.光纤中光导波的线光学分析
3.阶跃光纤中光导波的物理光学分析(选学)
4.光波导技术基础总结
光波导技术基础
《大学物理》
朱京平,《光电子技术基础(第二版)》,科学出版社,2009.1
A.Yariv著,陈鹤鸣等译 《现代通信光电子学(第五版)》,电子工业出版社,2004.9