光电技术考核大纲1

1、光电技术课程考核大纲一、适应对象修读完本课程规定内容的光电信息科学与工程、电子科学与技术专业的本科学生；提出并获准免修本课程、申请进行课程水平考核的光电信息科学与工程、电子科学与技术专 业的本科学生；二 考核目的考核学生对各种光电效应、光电探测器、光电技术基本概念、基本原理、基本特性和应用的 掌握情况及知识的综合应用能力。三考核形式与方法考试方式将结合平时作业和表现、实验成绩和期末考试的各个环节，期末考试采取闭卷形式。 使学生能够注重平时学习的过程，引导学生从应试型到能力型转变。期末考试内容侧重于基本概 念、基本内容及其知识的综合应用。四课程考核成绩构成考核成绩构成：平时作业（20%） +实验

2、成绩（20%） +期末考试（60%）五、考核内容与要求第一章光辐射探测的理论基础考核内容：1-1辐射度学与光度学的基础知识知识点：1）光的基本概念2）辐射度量3）光度量4）两条基本定律1-2半导体基础知识知识点：1）能带理论2）热平衡状态下的载流子3）半导体对光的吸收4）非平衡状态下的载流子5）载流子的扩散与漂移6） PN 结1-3黑体辐射和光辐射源知识点：1）基尔霍夫定律2）普朗克辐射定律3）维恩位移定律4）斯蒂芬玻尔兹曼定律。1-4典型光辐射源知识点：1）光源的基本特性参数2）太阳的光谱能量分布曲线3）激光二极管4）发光二极管考核要求：.掌握辐射度学与光度学基本概念和基本定律。.深刻理解半

3、导体的的特点以及PN结形成。.理解黑体辐射研究的意义和四大定律能用基本定律分析现象和总结基本规律。.了解光源的基本特性参数和激光器和发光二极管的基本工作原理。第二章 光电探测器概述考核内容：2-1半导体光电效应知识点：1）光电导效应、光伏效应、光电子发射效应 2）光电转换的基本规律。2-2光电探测器噪声知识点：1）热噪声。ohnson噪声）。2）散粒噪声。3）产生一复合噪声 4） 1/f噪声5）温度噪声2-3光电探测器的特性参数知识点：1）光电特性。2）灵敏度与光谱特性3）等效噪声功率和比探测率4）响应时间与频率特性考核要求：.理解常见的几种半导体光电效应。深刻理解光电效应与光电探测的实质物理

4、过程。.理解光电探测器噪声对光电探测器的影响。.掌握光电探测器的几个特性参数。第三章光电导探测器考核内容：3-1光电导探测器的基本原理知识点：1）材料及分类2）光电导响应3）原理和结构3-2主要特性参数知识点：1）光电特性和丫值2）光电导灵敏度3）响应时间和频率特性4）光谱特性5）温度噪声6）前历效应7）伏安特性8）噪声特性3-3偏置电路和应用知识点：1）基本偏置电路及直流参数的计算2）计算 Ub,RL3）计算对应的输出电压4）几种典型偏置电路考核要求：掌握光电导探测器的基本工作原理和主要特性参数，能根据要求分析和设计光电导探测器的 偏置电路。第四章光伏探测器考核内容：原理和特性知识点：1）伏

5、安特性2）暗电流3）等效电路4）光谱特性5）响应时间和频率特性6）开路电压Uoc和短路电流Isc 7.7）噪声、信噪比和噪声等效功率典型光伏探测器知识点：1）硅光电池2）硅光电二极管PIN光电二极管4）雪崩光电二极管偏置电路知识点：1）自偏、零偏、反偏三种偏置电路特点和设计2）计算 Ub,RL3）拐点电压和开路电压和短路电流考核要求：掌握光伏探测器的工作原理和主要特性参数，了解硅光电池、光电二极管、光电三极管基本 结构和特性，了解光伏探测器组合器件原理和性能，能分析和根据要求设计光伏探测器的偏置电 路。第五章光电子发射探测器考核内容：.光电阴极知识点：1）常用的光电阴极材料2）负电子亲和势阴极

6、结构、原理、优点结构原理 知识点：1）光窗、光电阴极、电子光学系统（电子透镜）、电子倍增系统、阳极结构特点作用主要特性参数知识点：1）伏安特性和光电特性2）暗电流和电流增益3）疲劳特性4）光谱特性5）时间特性6）灵敏度7）噪声与噪声等效功率5.4工作电路及应用知识点：1）高压供电电路2）计算分压电阻、并联电容、高压电源、接地方式确实定3）信号输出电路考核要求：了解光电阴极和光电管结构原理，掌握光电倍增管的结构原理和主要特性参数，能分析和根 据要求设计光电倍增管的高压供电和信号输出电路。第六章热探测器考核内容：.1原理及特性知识点：知识点：1)知识点：1)光热效应知识点：1)热力学分析模型和热流

7、方程热探测器的温升温度灵敏度热导极限值光谱特性平坦性2测辐射热计知识点：1）热敏电阻结构和工作原理2）金属和半导体的电阻温度系数4热释电探测器点：1）热释电效应原理2）热释电探测器主要特性参数定3）热释电探测器应用举例考核要求：了解热探测器的基本原理和特性，了解测辐射热计结构原理和参数，理解金属和半导体的电 阻温度系数，掌握热释电探测器的结构原理、特性参数和应用。第七章光电成像器件考核内容：.光电成像器件概述知识点：1）光电成像器件分类2）像管3）摄像管4）电视扫描制式直视型光电成像器件知识点：1）像管和像增强管的结构和工作原理2）荧光屏7. 3电荷耦合器件知识点：1）CCD的结构与工作原理C

8、CD的主要特性参数CCD摄像器件考核要求：了解像管和电真空摄像管的结构原理和特性,掌握电荷耦合器件的工作原理及主要特性参数。第八章光学信号的调制考核内容：.光信号调制的概述知识点：1）载波的特征参数2）调制3）调制的意义光信号调制的基本原理知识点：1）连续波调制2）脉冲调制3）编码调制光信号调制的基本方法知识点：1）光信号强度的调制2）光信号相位的调制3）光信号频率的调制4）光信号偏振的调制调制信号的解调知识点：1）直线律检波与调幅信号的解调2）相敏检波与调相信号的解调考核要求：掌握光调制的基本原理和基本方法，理解光调制信号的解调。第九章 直接探测和相干探测考核内容：.直接探测知识点：1）直接探测的基本原理2）直接探测的应用举例2相干探测知识点：1）相干探测的基本原理2）相干探测的条件3）相干探测的应用举例考核要求：理解直接探测和相干探测的工作原理，了解直接探测和相干探测在实际系统中的应用。第十章光电检测电路与信号处理（6学时）考核内容：.1光电检测电路的带宽和频率特性知识点：1）检测电路的基本结构和技术要求2）检测电路的带宽10. 2光电检测电路的低噪声设计知识点：1）提高系统信噪比途径2）噪声系数1、3）提高系统信噪比