《光电传感器技术》教学大纲.doc

光电传感器技术教学大纲大纲号：1131001 学分：2 学时：32 执笔人： 审订人：课程性质：专业选修课一、课程的地位与作用本课程是电子信息科学类和物理学类专业的专业选修课程。学生通过本课程学习光电传感器技术的基本原理和传感器应用的基础知识，了解光电传感技术与现代科学技术成就的密切联系，以及光电传感器技术发展的新动向、新趋势。本课程与光电传感器技术实验相配合，培养学生掌握运用光电传感技术的基本能力，适应现代高新技术发展的要求。开设本课程能够帮助学生系统性掌握光信息科学与技术的基础，也能帮助学生学会运用科学的思想方法来解决实际问题。学好本课程对学生以后的工作以及对新理论、新知识、新技术的进一步学习有重要影响。二、课程的教学目标与基本要求1. 教学目标通过本课程的课堂教学、辅导答疑、考核等教学环节的实施，达到以下目标：（1）学习光电传感器的基本工作原理、主要技术性能特点；（2）了解现代光电传感器技术发展的基本趋势，光电传感技术在高新技术领域中的典型应用；（3）通过必修实验和课程设计的训练，获得比较完整的光电传感器基础知识。并能独立完成一项光电传感器应用设计作业。2. 基本要求（1） 本课程大纲内容要求在32学时内实施完成；（2） 本课程本课程内容在第六学期开始实施，期终进行书面考试；（3） 要求学生课前要预习，认真听课，积极思考和参与讨论，课后广泛阅读参考文献。三、主要内容1光电传感器概论1.1 光电传感器的基本概念1.1.1光电传感器概念1.1.2光电传感器的分类和基本特性1.2 传感器的一般模型1.2.1传感器的一般数学模型1.2.2线性不变系统及传递函数1.2.3频率响应函数1.2.4脉冲响应函数1.3 传感器的一般特性参数1.3.1线性度1.3.2迟滞1.3.3重复性1.3.4阈值1.3.5灵敏度1.3.6分辩率1.3.7传感器的标定2.4.2热敏电阻2.4.3热释电效应探测器2.5 一维与二维光电探测器2.5.1半导体光电探测器阵列基本原理2.5.2光电二极管及光电三极管阵列探测器2.5.3电荷耦合器件及图像传感器2.5.4红外热像传感器2.5.5光电位置敏感器件2.5.6像增强器3光电信号检测技术3.1 光波场参数及光参数调制技术3.1.1光波场的主要参数与特性3.1.2幅度调制技术3.1.3相位调制技术3.1.4偏振调制3.2 光波强度信号的直接检测技术3.2.1光源的稳定性及本底光噪声的消除3.2.2相关检测及锁相放大技术3.2.3差动技术3.3 强度调制探测光束的位相检测3.3.1激光载波位相测距3.3.2光栅测量技术3.3.3全息干涉计量技术3.3.4声光调制技术3.4 光外差探测技术3.4.1光外差基本原理3.4.5光光外差探测信噪比及探测灵敏度极限3.4.6外差探测技术的应用3.5 光波的位相检测技术3.5.1光波位相检测原理3.5.2位相型光学传感器光学干涉仪2光电探测器2.1 光电探测器原理及特性2.1.1光电探测器种类2.1.2光电探测器原理2.1.3光电探测器特性参数2.1.4光电探测器的噪声2.2 外光电效应型光电探测器2.2.1光电管2.2.2光电倍增管2.2.3微光通道板2.3 内光电效应型光电探测器2.3.1内光电效应原理2.3.2光电导型光学探测器2.3.3光伏效应型光探测器2.3.4半导体光磁电红外探测器2.4 热电型辐射探测器2.4.1热电偶辐射探测器3.6 光学探针技术3.6.1激光探针3.6.2光偏转技术3.6.3光纤探针4光电传感器的应用4.1 光学多普勒效应速度传感器4.1.1多普勒测速原理4.1.2多普勒频移的外差检测4.1.3多普勒测速仪(LDV)4.2激光雷达4.2.1光学定位系统的构成的工作原理4.2.2光学测量合作目标4.2.3激光定位系统的核心单元激光测距仪4.2.4激光测距仪和二维图像传感器的信息融合4.2.5激光扫描三维成像雷达4.3 光纤传感器的应用4.3.1 光纤的特性及基本理论4.3.2光纤波导基本特性及光纤传感器设计要求4.3.3光纤耦合器4.3.4光纤输入信号激励及调制4.3.5光纤传感器工作原理与分类 4.3.6光纤传感器的应用4.4 光强型光学传感器4.4.1透射型光强传感器4.4.2光学薄膜测厚4.4.3粒度仪光学传感器4.4.4激光尘埃粒子计数光电传感器四、时间分配课程分段标识序号教 学 内 容教学环节（学时）讲课习题实验上机课外小计1光电传感器概论442光电探测器883光电信号检测技术12124光电传感器的应用88总 计3232五、课程说明课程英文名称 Technology of Photoelectricity Sensor主要先修课程应用光学物理光学模拟电子技术基础适用专业类别电子信息科学物理学主要教材（作者、教材名称、出版社）光电传感器应用技术机械工业出版社2007年10月张广军主编光电测试技术中国计量出版社谢双维主编传感器技术中国计量出版社何勇王生泽编著光电传感器及其应用化工出版社 陈杰黄鸿编著传感器与检测技术高等教育出版社 考核方式闭卷，笔试课程简介本课程介绍光电传感器技术的基本原理和应用的基础知识，以及光电传感器技术发展的趋势和新动向。学生通过本课程，学习光电传感器的基本工作原理，光电传感器的信号检测技术，光电传感器的主要技术性能体系；了解光电传感技术的典型应用；了解光电传感器与现代科学技术成就的密切联系，了解光电传感器技术发展的趋势，通过实验和课程设计训练获得比较完整的光电传感器应用基础知识。从而加深理解光电传感器技术对现代科技发展的重要意义。要求学生具有光学和模拟电子技术等课程