《光电检测技术》教学大纲 课程编号：302057020 课程性质：选修 课程名称：光电检测技术 学时/学分：32/2 英文名称：Optic Detecting Technology 考核方式：闭卷笔试 选用教材：周秀云等编著，《光电检测技术及应 大纲执笔人：伊伯彪 佣》第2版，电子工业出版社 先修课程：工程光学、传感器、测控电路等 大纲审核人：专业教学指导组 适用专业：测控技术与仪器 一、课程目标 课程具体目标为： 1.能根据光电检测系统组成，理解光电检测技术相关的参数： 2.能针对具体待检测量，选择合理的测量原理，设计光电检测系统，并能 选择合适的光源及光电检测器件： 3.能根据光电检测技术的特点，分析光电检测系统优缺点： 二、 教学内容 本课程作为测控技术及仪器专业的专业课程，学生通过本课程的学习， 能够根据光电检测技术的特点，针对具体的工程问题，提出相应的光电检测 方案，对该方案中的各环节选择相应的光电检测器件，并理解该系统的局限 性。 1.光电检测技术概述（支撑课程目标1） 光电检测系统的基本构成、基本工作原理和基本结构形式。 要求学生：理解光电检测系统的基本构成、基本工作原理和基本结构形式。 理解光电检测技术相关的参数。 2.光电检测光源（支撑课程目标2） 光源的基本特性参数和常用的光源。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的合适光源。 3.光电探测器件（支撑课程目标2） 光电导器件、光生伏特器件和光电发射器件的工作原理、主要参数和各自的 应用场合。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的光电探测器件。 4.光电成像器件（支撑课程目标2） 光电成像器件的主要特性参数和应用场合。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的光电成像器件
《光电检测技术》教学大纲 课程编号： 302057020 课程性质： 选修 课程名称： 光电检测技术 学时/学分： 32/2 英文名称： Optic Detecting Technology 考核方式： 闭卷笔试 选用教材： 周秀云等编著，《光电检测技术及应 用》第 2 版，电子工业出版社 大纲执笔人：尹伯彪 先修课程： 工程光学、传感器、测控电路等 大纲审核人：专业教学指导组 适用专业： 测控技术与仪器 一、 课程目标 课程具体目标为： 1. 能根据光电检测系统组成，理解光电检测技术相关的参数； 2. 能针对具体待检测量，选择合理的测量原理，设计光电检测系统，并能 选择合适的光源及光电检测器件； 3. 能根据光电检测技术的特点，分析光电检测系统优缺点。 二、 教学内容 本课程作为测控技术及仪器专业的专业课程，学生通过本课程的学习， 能够根据光电检测技术的特点，针对具体的工程问题，提出相应的光电检测 方案，对该方案中的各环节选择相应的光电检测器件，并理解该系统的局限 性。 1. 光电检测技术概述（支撑课程目标 1） 光电检测系统的基本构成、基本工作原理和基本结构形式。 要求学生：理解光电检测系统的基本构成、基本工作原理和基本结构形式。 理解光电检测技术相关的参数。 2. 光电检测光源（支撑课程目标 2） 光源的基本特性参数和常用的光源。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的合适光源。 3. 光电探测器件（支撑课程目标 2） 光电导器件、光生伏特器件和光电发射器件的工作原理、主要参数和各自的 应用场合。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的光电探测器件。 4. 光电成像器件（支撑课程目标 2） 光电成像器件的主要特性参数和应用场合。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的光电成像器件
5.非相干检测方法与系统（支撑课程目标2、3） 直接检测系统的基本原理和特性：随时间变化的光电信号检测方法及系统： 赋值法、频率法和相位法检测：空间分布的光电信号检测方法与系统：几何 中心检测法和亮度中心检测法。 要求学生：能针对待检定量，设计非相干光学系统，并选择合适的光源及光 电探测器件，并能分析系统的优缺点。 6.相干检测方法与系统（支撑课程目2、3） 相干检测的基本原理：基本干涉系统及应用：光外差干涉。 要求学生：能针对待检定量，选择相干光学系统，并能选择合适的光源和光 电探测器件。 7.光电检测技术在机械领域的典型应用（支撑课程目标2） 双频激光干涉仪、表面粗糙度测量仪和同轴式高分辨率激光轮廓仪的主要工 作原理。 要求学生：理解常用光电检测系统的基本原理和应用场合，在后续设计中能 够选择应用。 三、 实验内容 序号 实验名称 主要内容 是否必做 当 1 实验一：光电器件实验 实践学习光电池、光敏电阻和光 必做 敏二极管的特性参数。 2 实验二：莫尔条纹的产生 实践学习光栅尺的结构。 必做 及测量 四、 参考文献 [1]雷玉堂主编，光电检测技术，中国计量出版社，2009.6 [2】缪加鼎主编，光电技术，浙江大学出版社，1995 [3)徐熙平，张宁主编，光电检测技术及应用，机械工业出版社，2012.3 五、 达成课程目标的途径与措施 光电检测技术是测控专业的专业选修课，其达成目标的途径和措施主要有 1.引导学生掌握光电检测系统各组成部分的相关概念、基本理论、器件参 数，利用学生感兴趣的案例，帮助学生建立光电检测技术的主要内容： 2.课堂讲授以提出实际问题、分析问题、解决问题为主，辅之习题练习， 促使学生能利用基本原理和方法，解决工程实际问题： 3.多环节训练、督促检查，巩固学习成果： 1)作业：课后习题
5. 非相干检测方法与系统（支撑课程目标 2、3） 直接检测系统的基本原理和特性；随时间变化的光电信号检测方法及系统： 赋值法、频率法和相位法检测；空间分布的光电信号检测方法与系统：几何 中心检测法和亮度中心检测法。 要求学生：能针对待检定量，设计非相干光学系统，并选择合适的光源及光 电探测器件，并能分析系统的优缺点。 6. 相干检测方法与系统（支撑课程目 2、3） 相干检测的基本原理；基本干涉系统及应用；光外差干涉。 要求学生：能针对待检定量，选择相干光学系统，并能选择合适的光源和光 电探测器件。 7. 光电检测技术在机械领域的典型应用（支撑课程目标 2） 双频激光干涉仪、表面粗糙度测量仪和同轴式高分辨率激光轮廓仪的主要工 作原理。 要求学生：理解常用光电检测系统的基本原理和应用场合，在后续设计中能 够选择应用。 三、 实验内容 序号 实验名称 主要内容 是否必做 学 时 1 实验一：光电器件实验 实践学习光电池、光敏电阻和光 敏二极管的特性参数。 必做 2 2 实验二：莫尔条纹的产生 及测量 实践学习光栅尺的结构。 必做 2 四、 参考文献 ［1］雷玉堂主编，光电检测技术，中国计量出版社，2009.6 [2] 缪加鼎主编，光电技术，浙江大学出版社，1995 [3] 徐熙平，张宁主编，光电检测技术及应用，机械工业出版社，2012.3 五、 达成课程目标的途径与措施 光电检测技术是测控专业的专业选修课，其达成目标的途径和措施主要有： 1. 引导学生掌握光电检测系统各组成部分的相关概念、基本理论、器件参 数，利用学生感兴趣的案例，帮助学生建立光电检测技术的主要内容； 2. 课堂讲授以提出实际问题、分析问题、解决问题为主，辅之习题练习， 促使学生能利用基本原理和方法，解决工程实际问题； 3. 多环节训练、督促检查，巩固学习成果： 1） 作业：课后习题
2)实验 3)期末考试：内容为课程其余部分，主要涉及各部分的基本原理、基 本方法和测试系统。 4)上课考勤 4.命题要求 本课程试卷由简答题和分析计算题组成，其中简答题占比40%，分析计 算题占比60%。简答题主要考核课程目标1、2的基本概念及其理解应用： 分析计算题主要考核课程目标1、2、3，即应用光电检测技术基本原理解决 实际工程应用。 六、 成绩评定(%) 作业实验期末考试 上课考勤 15 15 60 10 七、 课程目标对毕业要求的支排 毕业要求 指标点 课程目标 毕业要求2问题分析：能够将专业相关2.3能运用基本原理和文献研究， 课程目标1、 的基础理论知识，用于测控对象和任务 分析影响测控装置性能的因素，证 2、3 的分析和模型建立，并通过文献研究对 实问颗分析的合理性 结果进行评价。 毕业要求3设计/开发解决方案：能够 3.2能够设计满足特定需求的单元 2、3 设计针对机械工程中的复杂测试计量 模块、功能部件，并对设计方案进 及控制间题的解决方案，设计满足特定 行优选，体现创新意识。 需求的测控系统及功能部件，并能够在 设计环节中体现创新意识，并考虑社 会、健康、安全、法律、文化以及环境 等因素。 八 教学进程 教学内容 学时数 1概述 2 2测光电检测光源 2 3光电探测器及光电导探测器 4光伏特探测器
2） 实验 3） 期末考试：内容为课程其余部分，主要涉及各部分的基本原理、基 本方法和测试系统。 4） 上课考勤 4. 命题要求 本课程试卷由简答题和分析计算题组成，其中简答题占比 40%，分析计 算题占比 60%。简答题主要考核课程目标 1、2 的基本概念及其理解应用； 分析计算题主要考核课程目标 1、2、3，即应用光电检测技术基本原理解决 实际工程应用。 六、 成绩评定（%） 作业 实验 期末考试 上课考勤 15 15 60 10 七、 课程目标对毕业要求的支撑 毕业要求 指标点 课程目标 毕业要求 2 问题分析：能够将专业相关 的基础理论知识，用于测控对象和任务 的分析和模型建立，并通过文献研究对 结果进行评价。 2.3 能运用基本原理和文献研究， 分析影响测控装置性能的因素，证 实问题分析的合理性。 课程目标 1、 2、3 毕业要求 3 设计/开发解决方案：能够 设计针对机械工程中的复杂测试计量 及控制问题的解决方案，设计满足特定 需求的测控系统及功能部件，并能够在 设计环节中体现创新意识，并考虑社 会、健康、安全、法律、文化以及环境 等因素。 3.2 能够设计满足特定需求的单元 模块、功能部件，并对设计方案进 行优选，体现创新意识。 2、3 八、 教学进程 教学内容 学时数 1 概述 2 2 测光电检测光源 2 3 光电探测器及光电导探测器 4 4 光伏特探测器 4
实验一：光电器件实验 2 5光电发射器件 6光电成像器件 实验二：莫尔条纹的产生及测量 2 7非相干检测方法与系统 8相干检测方法与系统 2 9光电检测技术在机械领域的典型应用 2 合计：课堂授课学时+实验学时 32
实验一：光电器件实验 2 5 光电发射器件 4 6 光电成像器件 4 实验二：莫尔条纹的产生及测量 2 7 非相干检测方法与系统 4 8 相干检测方法与系统 2 9 光电检测技术在机械领域的典型应用 2 合计：课堂授课学时+实验学时 32