《光电检测技术》课程标准
《光电检测技术》课程 教学标准 目 录 •、课程名称 二、适用专业 三、必备基础知识 四、课程的地位和作用 五、主要教学内容描述 六、重点和难点 七、内容及要求 模块一:光电检测的基本原理 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 模块二:光电器件 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 4、实训项目及要求 模块三:光电信号处理的技术 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 4、实训项目及要求 模块四:光电检测系统 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 4、实训项目及要求 八、说明 1、建议使用教材和参考资料 2、模块学时分配 3、考核方法及手段 4、注意事项 一、课程名称:光电检测技术 二、适用专业:电子测量与仪器、电子信息工程技术、电气自动化等 三、必备基础知识:电子元器件、模拟电子线路、数字电子技术、电子测量 四、课程的地位和作用 1、课程的地位:电子类专业的专业课程。 2、课程的作用:通过对本课程的学习,使学生比较全面地掌握光电检测的基本原理、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生产实践中的应用。 五、主要教学内容描述 1、光电检测的基本原理 2、光电器件 3、光电信号处理的技术 4、光电检测系统 六、重点和难点 1、重点:光电检测器件的原理、分类、性能参数指标及其应用选择,发光与耦合器件的 基本原理、结构、性能参数指标及其应用选择。 2、难点:光电检测系统基本理论,光电信号的数据采集方法以及与PC机接口进行数据 处理方法,实际检测系统中的接口和编程。 七、内容及要求 模块一:光电检测的基本原理 1、教学内容 (1) 光的基本性质和光辐射度量。 (2) 半导体物理基础。 (3) 光电效应。 2、教学要求 (1) 掌握:光的基本性质和光电效应。 (2) 理解:光辐射度量。 (3) 了解:半导体物理基础。 3、教学手段及方法 教学中除理论教学外,可以多使用实验室、多媒体、演示、讨论、室外教学等。 提高学生对知识的理解及掌握。 模块二:光电器件 1、教学内容 (1) 光电倍增管(PMT)、光敏电阻、光电二极管。 (2) 光电开关和光电耦合器。 (3) 发光器件与光控器件。 (4) 光电成像器件。 2、教学要求 (1) 掌握:光电倍增管(PMT)、光敏电阻、光电二极管、光电开关、光电耦合器、发 光器件、光控器件基本特性与应用。 (2) 了解:光电探测器件的基本特性参数。 (3) 理解:光电成像器件基本原理。 3、教学手段及方法 教学中除理论教学外,可以多使用实验室、多媒体、演示、讨论、室外教学等。 提高学生对知识的理解及掌握。 4、实训项目及要求 (1) 项目1:光敏电阻特性实验 内容:观察偏置电压一定时,光敏电阻的阻值和照度的对应关系;照度一定时,光 敏电阻的偏置电压与其电流的对应关系;照度改变时,光敏电阻的偏置电压 和电流的对应关系。 要求:严格按照实验要求来做,测量时接线要正确,测量时不要短路,手不要触及 带电的部位,保证安全。 目的:通过实验正确掌握光敏电阻的光电特性、伏安特性。 (2)项目2:光电二极管、三极管特性实验 内容:学习对光电二极管光电特性、伏安特性的测量,比较两种器件的相同点和 区别。 要求:严格按照实验要求来做,测量时接线要正确,测量时不要短路,手不要触及 带电的部位,保证安全。 目的:通过对光电二极管光电特性、伏安特性的测量,了解光电三极管光电特性, 当光电管的工作偏压一定时,光电管输出光电流与入射光的照度(或通量) 的关系。 (3)项目3:光电池特性实验 内容:学习对光电池的光电特性,光电池的光谱特性的测量 要求:严格按照实验要求来做,测量时接线要正确,测量时不要短路,手不要触及 带电的部位,保证安全。 目的:学习对光电池的光电特性,光电池的光谱特性的测量,了解光电池的光电特 性,即短路电流及开路电压与照度的关系。 模块三:光电信号处理的技术 1、教学内容 (1)光电信号的二值化、量化处理,单元光电信号的数据采集。 (2)时变光信号的直接检测和调制检测,简单光学目标的形位检测。 2、教学要求 (1)掌握:光电信号的二值化、量化处理,单元光电信号的数据采集。 (2)了解:简单光学目标的形位检测。 (3)理解:时变光信号的直接检测和调制检测。 3、教学手段及方法 教学中除理论教学外,可以多使用实验室、多媒体、演示、讨论、室外教学等。 提高学生对知识的理解及掌握。 4、实训项目及要求 (1) 项目1:光栅位移实验 内容:学习光栅结构与位移测量的原理。 要求:严格按照实验要求来做,不要进行误操作。 目的:通过实验正确掌握利用光栅的光学放大原理测量微小位移。 模块四:光电检测系统 1、教学内容 (1) 恒流源型光电器件的输入电路。 (2) 可变电阻型光电器件输入电路。 2、教学要求 (1) 掌握:恒流源型光电器件输入电路、恒流源型光电器件输入电路的设计。 (2) 了解:恒流源型光电器件和恒流源型光电器的特性。 (3) 理解:恒流源型光电器件和恒流源型光电器件应用。 3、教学手段及方法 教学中除理论教学外,可以多使用实验室、多媒体、演示、讨论、室外教学等。 提高学生对知识的理解及掌握。 4、实训项目及要求 (1)项目1:光电三极管在光电计数中的应用 内容:学习光电三极管的基本应用。 要求:严格按照实验要求来做,不要进行误操作。 目的:通过实验正确掌握光电三极管在光电计数中的应用。 八、说明 1、建议使用教材和参考资料 《光电检测技术》教材,《光电子技术》、《光电信息技术》等参考书。 2、模块学时分配 序号 模块名称 理论教学学时 实践教学学时 小计 1 光电检测的基本原理 10 10 2 光电器件 28 12 40 3 光电信号处理的技术 6 4 10 光电检测系统 6 4 10 合计 50 20 70 3、考核方法及手段 通过学期中各阶段理论+实践的测试,检查学生掌握知识的情况 4、注意事项 (1)教案编写 本课程标准对教案的定义是指在本课程完成整体教学设计,确定课程学习项目及各项目 组成木块明确的基础上,对每一模块的教学内容按每一教学单元(原则上是2学时为宜教学单 元)进行的教学方案设计,包括对本模块学习目标、工作任务、能力要求及学习内容分解到本 教学单元中的具体授课内容、课堂活动教学的组织方式与教学要求、课时建议等。特别是要 通过设计清楚阐述针对本模块的工作任务如何将典型实践性环节所需实践知识融入理论知识 学习中,并根据能力要求,如何将技能实践融入学习过程中。 (2)教学资源作的配合 本课程教学资源条件可以依据本课程性质要求开发的各种教学材料以及该课程可以利用 的各种教学资源,工具