《太赫兹科学技术与高速通信》课程教学大纲

《太赫兹科学技术与高速通信》教学大纲课程英文名Terahertzscienceandtechnologyandhigh-speedcommunications课程代码C0807Z06学分2.0总学时32理论学时32实验/实践学时0课程类别专业课课程性质任选先修课程电磁场与微波技术适用专业电子信息科学与技术开课学院信息工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位本课程是电子信息科学与技术专业本科生的主要专业基础课，其目的是从多种太赫兹源的研制、太赫兹波的探测和控制技术出发，涵盖太赫兹科学发展的不同阶段的相关技术。详尽地说明主要的太赫兹技术，如太赫兹波的产生、探测和控制的基本原理，而且讨论太赫兹科学的最新发展，介绍其与各研究领域的技术结合所产生的新兴技术进步，如在超高速率空间通信、超高分辨率武器制导、医学成像、物质太赫兹光谱特征分析、安全检查、材料检测等领域具有重要的研究价值和广泛的应用前景，结合本专业领域技术与太赫兹科学技术进行思考与研究。（二）课程目标课程目标毕业要求目标分类1.了解太赫兹波的基本概念，太赫兹波学科的研究领域，太赫兹标准概况。掌握太赫兹波计量单位和换算，太赫兹科学发展的不同阶段的相关技术。问题分析2.1记忆理解分析2.了解太赫兹波研究方法，掌握太赫兹波的产生方法，太赫兹波的探测和太赫兹波的控制方式的基本原理。问题分析2.3设计/开发解决方法3.1分析应用3.了解太赫兹相关器件的应用。掌握太赫兹滤波器的特性，插入损耗的计算方法，滤波器的选择和使用等。问题分析2.1设计/开发解决方法3.1分析应用4.了解太赫兹波研究价值与应用前景。掌握太赫兹吸收器的特性，掌握吸收特性的数值计算方法，掌握吸收器的选择和使用。设计/开发解决方法3.1研究4.4分析应用评价二、课程目标达成的途径与方法课程目标教学环节对应内容课程目标1讲授第1、2、3、4及作业1.太赫兹概述2.太赫兹技术及其发展前景3.太赫兹技术应用4.亚毫米波及太赫兹技术课程目标2讲授第5、6、7章及作业5.太赫兹波的产生6.太赫兹技术源与系统实物7．太赫兹波探测器课程目标3讲授第8、9、10、11章及作业8．太赫兹物理、器件及其应用9．石墨烯太赫兹纳米器件10.太赫兹奇异介质研究报告11.太赫兹空间应用三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求2毕业要求3毕业要求4课程目标1M课程目标2HM课程目标3HH四、课程主要内容与基本要求1.太赫兹技术基础及其应用从太赫兹波基本概念入手，由所在频段特殊性展开，介绍太赫兹波的特点及性质，分析太赫兹波段与亚毫米波的性质区别，展示太赫兹技术应用以及其广阔的前景。这部分是本课程的基础部分，重点掌握太赫兹波的基本概念以及太赫兹波波段和亚毫米波的性质区别等。通过这部分的学习，能使学生的掌握有关太赫兹波中基本概念及其特性。太赫兹波的产生与太赫兹源介绍太赫兹波产生条件，太赫兹波产生方法，常见的太赫兹源及其相关重要参数。研究太赫兹波产生原理，熟悉掌握常见太赫兹源及其相关重要参数。这部分是太赫兹为后续章节的太赫兹器件选择与应用相关的理论知识。太赫兹波器件及其应用介绍太赫兹波器件的发展前景，了解太赫兹波器件的工作原理。掌握太赫兹波器件的相关参数以及相关的公式运用。这部分是建立在第1部分和第2部分，通过对太赫兹波的认识基础上，重点讲太赫兹波器件相关参数调试与运算。通过这部分的内容学习，能使学生对太赫兹相关行业的国际状况有基本了解。4.太赫兹通信太赫兹太空通信比起今天的微波通信，在聚焦能力、安全能力更高，又比激光通信的跟踪更容易，因此全世界很多国家都在发展太赫兹空间中继通信。另外，在临近空间飞行器方面，太赫兹也有着独特的优势。日本通过太赫兹技术实现100个GBPS的传输；富士通宣布实现了16GBPS的太赫兹智能手机在近些年实现商用。通过这部分的内容学习，能使学生对太赫兹通信状况了解，激发学生在这些尖端技术领域有更加浓厚的研究兴趣和激情。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标1太赫兹概述2作业1.1课程目标12太赫兹技术及其发展前景2作业2.1,2.2课程目标13太赫兹技术应用2作业3.2,课程目标14亚毫米波及太赫兹技术4作业4.2,课程目标15太赫兹波的产生4作业5.1,5.2课程目标26太赫兹技术源与系统实物2作业6.1,6.2课程目标27太赫兹波探测器2作业7.1课程目标28太赫兹物理、器件及其应用4作业8.1,8.2课程目标39石墨烯太赫兹纳米器件4作业9.3,9.6课程目标310太赫兹奇异介质研究报告4作业10.3,10.5课程目标311太赫兹空间应用2作业11.2,11.4课程目标3六、考核方式、成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业等点名记录作业批改成绩30%期末考核考查结课报告成绩70%考核类别考查成绩登记方式百分制七、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：1.李九生，《太赫兹波调控》科学出版社，2018年；（二）主要参考书：1.许景周，张希成，《HYPERLINK":8080/opac/openlink.php?title=%E5%A4%AA%E8%B5%AB%E5%85%B9%E7%A7%91%E5%AD%A6%E6%8A%80%E6%9C%AF