1/132《大学物理1A》课程教学大纲
（CollegePhysics（1A））
学时数：128其中：实验学时0课外学时0学分数：8课程类别：公共基础课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（刘玉华、职称教授）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长）编写日期：2016年9月一、课程简介
《大学物理1A》课程是光电信息科学与工程专业学生学习的一门重要的基础理论课。分两个学期完成，共128学时。根据光电信息科学与工程专业的后继课程内容的安排与设计，我们对其中的部分内容进行了删减和重组，主要侧重三部分的内容，即力学、热学和电磁学。美国《伯克利教程》中有一段非常深刻的意见，即大学物理课程的头一年一向是困难的，在第一年里，学生要接受的新思想、新概念和新方法，要比高年级或研究生院课程还要多。一个学生如果清楚地理解了力学中所阐述的基本内容，即使他还不能在复杂的情况下运用得很自如，但是他已经克服了学习物理学的大部分的真正困难。二、课程的性质、目的和任务
《大学物理1A》课程是光电信息科学与工程专业学生学习的一门重要的基础理论课。本课程的目的是通过物理基础理论的学习，使学生初步学习科学的思维方法和研究问题的方法，培养学生唯物主义世界观。本课程的任务是使学生掌握大学物理的基本概念、基本理论和基本的研究方法，开阔学生的思路，激发学生的探索和创新精神，培养学生基本的科学素养和创新能力。三、课程教学的基本要求
（一）注意物理模型建立的思想及物理模型的含义。（二）注意引导学生对有关公式和结论的推导和演算。（三）注意引导学生理解物理学概念和规律的深刻内涵，培养学生运用知识进行科学的观察与分析客观现象的能力。四、教学手段与方法
教学手段采取多媒体课堂教学和课外作业练习。多媒体课堂教学利用多媒体进行课堂讲授，课堂讨论，课堂习题讨论等形式。2/132五、考核方式与成绩评定
一）考核方式期末闭卷考试形式（二）成绩评定结合学生课堂学习情况、平时课外作业和期末闭卷考试综合的成绩评定方式。六、课程的教学内容、重点和难点
第一部分力学部分第一章
一、质点位置的确定方法
（一）质点的概念（二）质点位置的确定方法（三）运动学方程质点运动学
二、质点的位移、速度和加速度
三、用直角坐标系表示位移、速度和加速度
四、用自然坐标系表示平面曲线运动中的速度和加速度五、圆周运动的角量表示角量与线量的关系六、不同参考系中速度和加速度变换定理简介重点：位置矢量的表示方法、速度、加速度概念难点：加速度在自然坐标系中分量的物理意义第二章牛顿运动定律
一、牛顿运动三定律
二、力学中常见的几种力
（一）万有引力（二）弹性力（三）摩擦力三、牛顿运动定律的应用四、牛顿运动定律的适用范围
重点：牛顿运动定律的综合应用、非惯性系下的牛顿力学难点：万有引力计算、非惯性系下的牛顿力学第三章功与能
一、功
3/132（一）恒力的功（二）变力的功二、几种常见力的功
（一）重力的功（二）弹性力的功（三）万有引力的功（四）摩擦力的功*三、动能定理
（一）质点动能定理（二）质点系动能定理四、势能
（一）保守力（二）势能机械能守恒定律
（三）势能曲线*（四）机械能守恒（简介）*五、能量守恒定律（简介）
重点：功的概念、几种常见力的功、势能难点：势能概念的理解、系统弹性势能和万有引力势能的计算*第四章冲量和动量
一、质点动量定理二、质点系动量定理
（一）质点系动量定理（二）质心概念引入（三）质心运动定律三、质点系动量守恒定律重点：质心概念的引入难点：质心运动定律、质心的计算第五章刚体的定轴转动
一、刚体运动的描述
（一）刚体的平动（二）刚体绕定轴转动二、力矩
（一）力矩刚体绕定轴转动的转动定律
（二）刚体绕定轴转动的转动定律（三）转动惯量4/132三、绕定轴转动的动能
（一）绕定轴转动刚体的动能（二）力矩的功动能定理
（三）绕定轴转动刚体的动能定理四、动量矩和动量矩守恒定律
（一）质点动量矩定理和动量矩守恒定律（二）刚体绕定轴转动情况下动量矩定理和动量矩守恒定律重点：刚体绕定轴转动的转动定律、动量矩定理和动量矩守恒定律难点：刚体转动惯量的计算、质点的动量矩概念的理解第六章机械振动
一、简谐运动
（一）简谐振动的振幅、周期、频率和相位（二）简谐振动的旋转矢量表示法（五）简谐振动的能量二、简谐运动的合成
（一）同方向同频率简谐振动的合成（二）同方向不同频率简谐运动的合成拍*（三）两个相互垂直、同频率的简谐运动的合成*三、阻尼振动和受迫振动简介
重点：简谐振动方程的建立、相位的物理意义难点：旋转矢量的应用第七章机械波
一、机械波的产生和传播二、平面简谐波
（一）平面简谐波的波函数（二）波长、周期、频率和波速三、波的能量四、惠更斯原理五、波的干涉
（一）波的叠加原理（二）波的干涉六、驻波
七、多普勒效应
5/132重点：平面简谐波的波函数、波的干涉难点：波方程建立第八章狭义相对论
一、经典力学的相对性原理伽利略变换式
（一）绝对时空观（二）经典力学的相对性原理（三）伽利略坐标和时间变换式二、狭义相对论的两个基本假设三、狭义相对论的时空观
（一）“同时性”的相对性（二）时间延缓（三）长度收缩*四、洛伦兹变换
五、狭义相对论质点动力学简介
重点：狭义相对论的基本原理、狭义相对论的时空观难点：狭义相对论的时空观第二部分热学第一章热力学基础
一、热力学的研究对象和研究方法二、平衡态
（二）平衡态（三）理想气体状态方程理想气体状态方程
（一）气体的物态参量三、功
（一）功热量
热量内能热力学第一定律
内能（二）热力学第一定律四、准静态过程中功和热量的计算
（一）准静态过程（二）准静态过程中功的计算（三）准静态过程热量的计算热容五、理想气体的内能和CV、CP
6/132六、热力学第一定律对理想气体在典型准静态过程中的应用
（一）等体过程（二）定压过程（三）等温过程*（四）绝热过程七、循环过程
（一）循环过程（二）循环效率*八、热力学第二定律*九、可逆与不可逆过程*十、卡诺循环
卡诺定理
重点：热力学第一定律、循环效率难点：热力学第一定律第二章气体动理论
一、分子运动的基本概念二、气体分子的热运动三、统计规律的特征四、理想气体的压强公式
（一）理想气体的微观模型（二）理想气体的压强公式五、麦克斯韦速率分布定律
（一）分布的概念*（二）气体速率分布的实验测定（三）麦克斯韦速率分布定律（四）分子速率的三种统计平均值六、温度的微观本质*七、能量按自由度均分定理
（一）自由度的概念（二）能量按自由度均分定理（三）理想气体的内能（四）气体的摩尔热容7/132重点：压强和温度的微观本质、理想气体的内能、速率分布的物理意义难点：压强和温度的微观本质第三部分电磁学
第一章静电场
一、电荷库仑定律二、静电场电场强度
（一）静电场（二）电场强度（三）电场强度叠加原理三、电通量
（一）电场线（二）电通量（三）高斯定理高斯定理
四、静电场的环路定理
（一）静电力的功（二）电势能电势能
静电场的环路定理五、电势
（一）电势电势差
电势差（二）电势叠加原理六、等势面
（一）等势面*电势与电场强度的微分关系
（二）电势和电场强度的关系七、静电场中的导体
（一）导体的静电平衡（二）静电感应与静电屏蔽（三）孤立导体的电容（四）电容器的电容*八、电场能量
九、静电场中的电介质
（一）电介质分子的电结构（二）电介质的极化极化电荷电位移矢量（三）电介质内的电场强度（四）电介质中的高斯定理8/132重点：电场强度和电势概念、静电场的高斯定理和安培环路定理难点：静电场中导体和电介质的特性、电容器电容的计算方法第二章恒定磁场
一、磁场力和磁感应强度二、毕奥-萨伐尔定律三、磁场的高斯定理
（一）磁通量（二）磁场的高斯定理四、安培环路定理五、磁场对电流的作用
（一）磁场对载流导线的作用*（二）匀强磁场对平面载流线圈的作用六、带电粒子在磁场中的运动七、物质的磁性
（一）磁介质的分类（二）顺磁性和抗磁性的微观解释（三）有磁介质时的磁高斯定理和安培环路定理（四）铁磁质重点：磁感应强度、毕奥——萨伐尔定律、安培环路定理难点：磁场对载流导线的作用、磁性的微观解释、磁畴概念第三章电磁感应电磁场
一、电磁感应
（一）电磁感应现象（二）电动势（三）电磁感应定律二、感应电动势
（一）动生电动势（二）感生电动势
三、自感和互感
（一）自感现象、自感电动势（二）互感现象、互感电动势四、磁场能量
五、麦克斯韦电磁场理论简介
9/132重点：电磁感应现象、电磁感应定律难点：动生电动势和感生电动势的计算七、课程各教学环节要求
（一）课程分两个学期完成，第一学期进行第一、二部分，即力学和热学部分，第二学期进行第三部分，即电磁学部分；（二）课堂教学采取讲授、课堂讨论和习题讲解等多种方式。（三）*部分可灵活处理，视学生情况选讲或不讲，也可作为课后学生自学内容。八、学时分配
教学内容章节第一部分一二三四五六七八第二部分一二主要内容力学部分质点运动学牛顿运动定律功与能冲量与动量刚体的定轴转动机械振动机械波狭义相对论热学部分热力学基础分子物理学期末复习、机动第一部分合计第二部分一二三电磁学部分静电场恒定磁场变化的磁场和变化的电场期末复习、机动第二部分合计合计428410201018181410442442448262014412838-4876-10216-2012-1610-1244104442438-603-63-460844622042226680126666-86-86-806-83-63-62-4讲授实验各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计作业题量备注九、课程与其它课程的联系
大学物理是光电信息科学与工程专业一门重要的专业基础理论课，其中波动光学、量子10/132物理和激光等内容在后继课程中有专门介绍，故在这里省略。本课程一般是在学生学习了高等数学课或已具备一定的微积分和矢量运算的基础知识后开课。十、先修课程
数学微积分，矢量运算等十一、教材与教学参考书
（一）教材吴百诗主编.大学物理学基础（上、下）.ISBN978-7-O3-018443-6.北京：科学出版社，2007，第1版.（二）教学参考书[1]王楚等编著.力学.ISBN7-301-O42-2/O.0451.北京：北京大学出版社，1999年，第1版.[2]王楚等编著.电磁学.ISBN7-301-O42-2/O.0451.北京：北京大学出版社，1999年，第1版.[3]王济民编著.大学物理学习指导.ISBN7-03-O1726-X.北京：科技出版社，2005,第2版.[4]张三慧编著.大学基础物理学.ISBN978-7-302-14607-0.北京：清华大学出版社，2008,第3版.[5]陈力主编.大学物理学习指导.ISBN7-5611-1311-0/O.155.大连：大连理工大学出版社，2002,第6版.[6]邓法金编著.大学物理解题指导.ISBN7-03-O08785-2/O-1281.北京：科技出版社，2001,第1版.[7]刘爱红主编.大学物理能力训练与知识拓展.ISBN7-03-O12835-4.北京：科技出版社，2005,第3版.[8]宗馥英李仁英编.大学物理学习指导.ISBN7-5623-O972-8.广州：华南理工大学出版社，1999年，第3版.[9]向义和编著.大学物理导论（上、下）.ISBN7-302-O3224-6.北京：清华大学出版社，2000年，第2版.[10]李增智等编著.物理学中的人文文化.ISBN7-03-O15213-1.北京：科技出版社，2005年，第1版.[11]郭奕玲沈惠英编著.1993年，第1版.[12]韩数英编著.通俗哲学.ISBN2009.48.北京：中国青年出版社，1982年，第1版.物理学史.ISBN7-302-O1187/O-133.北京：清华大学出版社，11/132《工程计算软件（MATLAB）》课程教学大纲
（Engineeringcalculationsoftware（MATLAB））
学时数：40其中：实验学时20课外学时0学分数：2.5课程类别：工程基础课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名王茗祎、职称助教）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2016年9月副院长）一、课程简介
本课程是光电信息科学与工程专业一门必修的工程基础课程，学时数为40，其中理论课20学时，实验（上机）20学时，学分数为2.5。课程主要内容包括：MATLAB6.5环境、MATLAB矩阵及其运算、MATLAB程序设计、MATLAB文件操作、MATLAB绘图、MATLAB数据分析与多项式计算、MATLAB解方程与函数极值、MATLAB数值积分与微分、MATLAB符号计算、MATLAB图形句柄、MATLAB图形用户界面设计。先修课程包括：计算机基础，线性代数。二、课程的性质、目的和任务
《工程计算软件（MATLAB）》是光电信息科学与工程专业的一门重要的工程基础课程，它是目前国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件，它广泛应用于自动控制、数算、信号分析、计算机技术、图像处理、财务分析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理和雷达工程等各行各业，是国内外高校和研究部门进行许多科学研究的重要工具。理论与实践相结合是学好本课程的主要途径。要求学生在学习理论知识的同时，积极上机实践，以达到对理论知识的熟练简明应用。本课程设置的主要任务是通过对MATLAB6.5环境、MATLAB矩阵及其运算、MATLAB程序设计、MATLAB文件操作、MATLAB绘图、MATLAB数据分析与多项式计算、MATLAB解方程与函数极值、MATLAB数值积分与微分、MATLAB符号计算、MATLAB图形句柄、MATLAB图形用户界面设计、Simulink动态仿真集成环境、在Word环境下使用MATLAB等的学习，掌握应用MATLAB进行科算的能力；进行简单程序设计的技能；了解MATLAB在Simulink仿真环境中的应用；了解MATLAB与其它应用程序的接口；掌握在Notebook中使用MATLAB的方法。培养学生利用MATLAB软件处理问题的思维方式和程序设计的基本方法，启发学生主动将MATLAB12/132引入到其它基础课和专业课。为其它专业课的学习，为进行各种实用程序的开发，毕业设计的实施以及将来走上工作岗位的实际应用打下良好的基础。三、课程教学的基本要求
（一）能正确理解和阐述MATLAB科算与工程应用相关的术语、概念和定义。例如：熟悉MATLAB软件环境，熟悉软件库函数，（二）在正确理解基本概念的基础上，进一步深入各概念之间的区别和联系，正确的使用规则等。要求掌握MATLAB软件基本编程方法。（三）能灵活运用学到的MATLAB知识和方法，解决实际问题并在计算机上编程，调试并得出正确的结果。要求比较熟练对常用MATLAB工具箱函数的运用，能够综合数学知识与MATLAB编程知识实现综合性实际问题的编程。达到培养学生结构化程序设计的能力、培养学生用MATLAB解决实际问题的能力的目的。四、教学手段与方法
本课程理论课采用多媒体教学，要求在教师用计算机上安装MATLAB软件，课堂上适当演示具体操作和具体应用，提高教学质量。上机实验课要求学生上机前先写好程序代码，然后上机调试，提高上机效率和学习效果。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式上机考试，开卷。（二）成绩评定平时成绩占30%，期末考试占70%。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
一、MATLAB概述
二、MATLAB的运行环境与安装三、MATLAB的集成环境四、MATLAB帮助系统重点：MATLAB的集成环境难点：MATLAB帮助系统的使用13/132MATLAB操作基础
第二章
一、变量和数据操作二、MATLAB矩阵三、MATLAB运算四、矩阵分析五、矩阵的超越函数六、字符串
七、结构数据和单元数据八、稀疏矩阵
MATLAB矩阵及其运算
重点：MATLAB矩阵、矩阵分析难点：结构数据与单元数据的定义与使用第三章MATLAB数据分析与多项式计算
一、数据统计处理二、数据插值三、曲线拟合四、多项式计算重点：数据统计处理、数据插值难点：曲线拟合与多项式计算第四章MATLAB程序设计
一、M文件二、程序控制结构三、函数文件四、程序举例五、程序调试
重点：M文件和函数文件的区别与联系、定义难点：M文件和函数文件的使用与调试14/132第五章MATLAB绘图
一、二维数据曲线图二、其他二维图形三、隐函数绘图四、三维图形五、图形修饰处理六、图像处理
重点：二维图形、三维图表的绘制与处理；难点：图像处理第六章MATLAB图形句柄
一、图形对象及其句柄二、图形对象属性三、图形对象的创建重点：图形对象的创建；难点：常用图形对象属性的应用七、课程各教学环节要求
（一）本课程包括课堂教学和上机实验两部分，课堂讲授20课时，上机实验20学时。（二）在教学中以教材为主，及时补充新内容，并要求学生多看科技刊物，扩充知识面，了解科技动态，活跃思维能力。八、学时分配
教学内容章节123456主要内容MATLAB操作基础MATLAB矩阵及其运算MATLAB数据分析与多项式计算MATLAB程序设计MATLAB绘图MATLAB图形句柄讲授242822实验24282215/132各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计3631244作业题量备注合计202032九、课程与其它课程的联系
本课程的后续课程是《数字图像处理》、《光通信系统仿真》、《虚拟仪器技术（LabView）》。十、先修课程
本课程的先修课程为《计算机基础》、《线性代数》。十一、教材与教学参考书
（一）教材刘卫国主编．MATLAB程序设计教程.9787508470450（ISBN）.中国:水利水电出版社,2005年3月，第二版.（二）教学参考书[1]刘勍著.MATLAB基础及应用.97875123765（ISBN）.南京：东南大学出版社，2011年2月,第二版.[2]王正林著.精通MATLAB(升级版).社,2011-01-01,第三版.[3]陈超著.MATLAB应用实例精讲.9787121127199（ISBN）.北京:电子工业出版社,2011-02-01，第二版.[4]马飞著.MATLAB小波分析，9787111256137（ISBN）.北京:机械工业出版社,2010年10月,第二版.[5]张云著.MATLABR2008接口技术程序设计实例教程.9787122050236（ISBN）.北京:电子工业出版社,2009年3月,第一版.[6]金龙著.精通MATLAB金融计算(含光盘1张).9787121087790（ISBN）.北京:电子工业出版社,2009年5月,第一版.9787121122941（ISBN）.北京:电子工业出版16/132《虚拟仪器技术（LabView）》课程教学大纲
（LabView）
学时数：32其中：实验学时16课外学时0学分数：2课程类别：工程基础课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名曾亚光、职称副教授）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长）编写日期：2016年9月一、课程简介
《虚拟仪器技术（LabView）》是光电信息科学与工程专业的一门重要专业课程，主要介绍虚拟仪器的基本概念，数据采集的基本内容，是当代光电信息科学与工程学科中最重要的应用技术之一。通过该课程的学习，学会使用LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器程序设计原理、程序设计方法和数据采集实现技巧。二、课程的性质、目的和任务
《虚拟仪器技术（LabView）》课程是光电信息科学与工程专业的学科必修课程，通过该课程的学习，学会使用LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器程序设计原理、程序设计方法和数据采集实现技巧。不仅使学生获得有关信号采集和分析科学的基础知识，而且培养学生科学思维并训练学生解决实际问题的能力。三、课程教学的基本要求
（一）熟悉LabVIEW开发环境。（二）掌握基于LabVIEW的虚拟仪器设计原理、设计方法和实现技巧。（三）熟悉LabVIEW软件开发环境和虚拟认错器技术的基础知识。（四）学会简硬件接口与驱动设计方法。四、教学手段与方法
课堂教学和上机操作为主，多媒体课室教学。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷考试。（二）成绩评定平时成绩30%+期末考试成绩70%。六、课程的教学内容、重点和难点
17/132第一章绪论
一、虚拟仪器简介二、LabVIEW软件简介
三、虚拟仪器的工作原理及G语言特点四、LabVIEW7.0软件介绍重点：虚拟仪器的工作原理。难点：虚拟仪器的概念。第二章LabVIEW开发入门
一、LabVIEW8.6开发环境二、创建虚拟仪器三、虚拟温度测量仪实例
重点：学会创建虚拟仪器的原理和基本步骤难点：虚拟仪器的基本步骤第三章程序结构
一、循环结构二、分支结构三、顺序结构四、公式节点
重点：学会程序结构的几种基本形式及应用难点：虚拟仪器的程序结构第四章数组和簇
一、数值类型二、数组三、簇
重点：学会数值类型；数组；簇难点：虚拟仪器的数值类型第五章图形显示
一、实时趋势图控件
18/132二、事后记录波形控件三、XY波形记录控件四、强度图形显示控件五、强度趋势图控件六、三维图形显示控件
重点：实时趋势图控件；事后记录波形控件难点：各种控件的使用第六章字符串和文件
一、字符串二、文件I/O
重点：字符串；文件I/O难点：虚拟仪器的文件I/O控件的应用第七章外部应用接口
一、DDE二、DLL三、CIN四、MATLAB
重点：MATLAB的调用重点：MATLAB的调用
难点：虚拟仪器的文件I/O控件的应用难点：虚拟仪器的文件I/O控件的应用第八章数据采集
一、数据采集的相关知识介绍二、传统DAQ三、DAQmx
四、DAQ装置安装、配置及应用重点：数据采集的相关知识介绍难点：虚拟仪器DAQ装置安装、配置及应用19/132七、课程各教学环节要求
1、本课程以课堂教学为主，在教学过程中，对教学内容的体系及先后次序，讨论课及自学等教学环节的安排及教学方法的使用，均可根据实际情况确定。2、在内容上要着重于基本原理和基本方法的分析。对于基本原理的阐述应尽量体现近代的概念和观点；要注意由浅入深，恰当的选择方法，必要时可作适当的数学补充以便学生接受。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六七八主要内容绪论LabVIEW开发入门程序结构数组和簇图形显示字符串和文件外部应用接口数据采集总计讲授2222222216实验222222221632各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计4444444111111118作业题量备注九、课程与其它课程的联系
《虚拟仪器技术（LabView）》是专业基础课，一般在学习了《matlab》、《高等数学》之后开课，对数据采集和信号处理的概念和方法有一定的认识和计算能力，具有较好的高等数学和大学物理基础。十、先修课程
高等数学，大学物理，数学物理方法，量子力学十一、教材与教学参考书
（一）教材彭勇等.《labview虚拟仪器设计及分析》.9787302260790(ISBN).北京：清华大学出版社，2011，第一版.（二）教学参考书[1]谢龙汉编著.虚拟仪器.9787301188637(ISBN).北京:北京大学出版社，2011,第三版.[2]张国云，郭龙源，吴健辉，胡文静著.97870303391(ISBN).北京:科学出版社,2012,第一版.20/132《学科概论》课程教学大纲
（IntroductionToMajorOfPhotoelectricInformation
ScienceAndEngineering）
学时数：16其中：实验学时0课外学时0学分数：1课程类别：专业基础课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名王茗祎、职称助教）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2016年9月副院长）一、课程简介
本课程是光电信息科学与工程专业一门必修的学科基础课程。大一第一学期开设，本课程学时数为16，以课堂教学为主，学分数为1。课堂教学将重点介绍现代光学、光电子学的基础理论、基本技术和方法、发展前沿动态。为了适应发展需求，鼓励学生课外多上网浏览光学、光电子学相关网站，了解新技术新发展和国内外该领域的产业发展情况，激发学生对专业的学习兴趣。二、课程的性质、目的和任务
《学科导论》课程是针对光信息工程系开设的光电信息科学与工程专业的一门专业基础课，它的目的和任务是使学生能了解光电信息科学与工程专业的课程设置情况、系教学情况。更重要的是让学生能比较系统地掌握和了解现代光学、光电子学的基础理论、基本技术和方法、发展前沿动态，为学生学习后续课程、完成毕业论文以及以后从事光学、光电子学方面的工作奠定理论基础。三、课程教学的基本要求
（一）了解系教学情况。（二）了解光电信息科学与工程专业的课程设置。（三）了解光电信息科学与工程专业的市场人才需求。（四）考研启蒙动员。四、教学手段与方法
21/132本课程为理论课，采用多媒体教学，要求在教师多利用网络资源，将课本内容加以扩充，用光电技术的最新发展来丰富课堂内容，让学生了解光电信息的新技术新发展和国内外该领域的产业发展情况，激发学生对专业的学习兴趣，讲究实效，提高教学质量。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式撰写小论文，主题：对光电信息科学与工程专业的认识和大学学习规划。（二）成绩评定平时成绩占30%，期末小论文占70%。六、课程的教学内容、重点和难点
绪论光电信息科学与工程专业简介
一、系教学情况
二、光电信息科学与工程专业的课程设置三、光电信息科学与工程专业的市场人才需求四、考研启蒙动员
重点：光电信息科学与工程专业的课程设置，光电信息科学与工程专业的市场人才需求。难点：专业的课程设置，专业的市场人才需求第一章光学简介
一、光学、光电子学的发展简史二、光学、光电子学的研究内容三、光学、光电子学的目前发展概况
重点：光学、光电子学的发展简史，光学、光电子学的研究内容，光学、光电子学的目前发展概况。难点：光学、光电子学的研究内容，光学、光电子学的目前发展概况。第二章光子学的发展与战略地位
一、光学（Optics）
二、光子学（Photonics）和光电子学（Optoelectronics）的概念三、光子学的起源四、发展及其学科意义
重点：光学（Optics）、光子学（Photonics）和光电子学（Optoelectronics）的概念，光子学与电子学的联系与区别。22/132难点：光子学与电子学的联系与区别。第三章光子学的重要分支学科及其发展
一、光子学的分支学科分类以及研究的范围
二、量子光学、光量子信息科学、分子光子学、超快光子学、非线性光子学的主要研究对象及其研究领域三、目前的研究成果及其应用四、激光器的发展历史
五、各种类型激光器的主要性能六、未来激光器发展的趋势
七、光纤光子学、光通信技术、光子信息处理技术、光子存贮技术和光子显示技术的发展概况和近期研究的热门技术
八、集成光子学、微结构光子学与半导体光子学的内涵、意义和兴起的历史背景九、半导体集成光子学与微结构集成光学研究现状、主要成就及应用发展趋势十、生物光子学、医学光子学的研究内容及关键技术
重点：量子光学、光量子信息科学、分子光子学、超快光子学、非线性光子学的主要研究对象及其研究领域，目前的研究成果及其应用，激光器的发展历史，各种类型激光器的主要性能，未来激光器发展的趋势，光纤光子学、光通信技术、光子信息处理技术、光子存贮技术和光子显示技术的发展概况和近期研究的热门技术，半导体集成光子学与微结构集成光学研究现状、主要成就及应用发展趋势，生物光子学、医学光子学的研究内容及关键技术。难点：量子光学、光量子信息科学、分子光子学、超快光子学、非线性光子学目前的研究成果及其应用，各种类型激光器的主要性能，光纤光子学、光通信技术、光子信息处理技术、光子存贮技术和光子显示技术近期研究的热门技术，半导体集成光子学与微结构集成光学应用发展趋势，生物光子学、医学光子学的关键技术。第四章中国激光技术发展回顾与展望
一、我国早期激光技术的发展史二、我国早期激光技术的重点项目三、项目的研究成果及战略意义
四、改革开放后我国激光技术取得的进步及其应用
五、近年来各国在激光技术上的投资、策略与激光产业产值
重点：我国早期激光技术的发展史，我国早期激光技术的重点项目，项目的研究成果及意义，近年来我国激光技术取得的进步，我国的激光行业现状及发展。难点：我国各类“第一台”激光器的研制历史及历史人物。激光惯性约束聚变的概念。我国在23/132激光惯性约束聚变取得的成就。第五章飞速发展的信息光电子产业
一、信息光电子产业崛起的历史背景、发展趋势和面临的挑战二、近年来世界各国信息光电子产业中著名的企业及其业绩三、我国信息光电子产业基地主要从事的产品生产和开发四、国内著名光电子企业的介绍
重点：信息光电子产业崛起的历史背景、发展趋势和面临的挑战，我国信息光电子产业基地主要从事的产品生产和开发。难点：信息光电子产业崛起的历史背景、发展趋势和面临的挑战。第六章学生讨论会与参观活动
一、大学学习、生活的经验交流二、参观本市著名的光电子企业
重点：大学学习、生活的经验交流，参观本市著名的光电子企业。难点：大学学习、生活的经验交流。七、课程各教学环节要求
（一）该课程为光电信息科学与工程专业必修课，总学时为16，其中课堂教学14学时，课外2学时。课堂讲授以讲座形式进行，穿插介绍有关目前光学发展的最新动态内容。为提高学生学习的兴趣和积极性，本课程采用讲授、讨论相结合的方法，进行启发式教学。学生根据教师提供的自学资料、参考书籍自行阅读，完成老师布置的作业，并以写论文形式作为考试方式。（二）在教学过程中，对教学内容的体系、先后次序，及具体教学方法的使用，均可根据具体的学生情况和教学条件确定。（三）作业环节应要求学生浏览相关网站，了解光电子技术的最新动态。八、学时分配
教学内容章节0主要内容绪论讲授124/132各教学环节学时分配实验讨论习题课外其它小计1作业题量备注1一二三四五六光学简介光子学的发展与战略地位光子学的重要分支学科及其发展中国激光技术发展回顾与展望飞速发展的信息光电子产业学生讨论会与参观活动合计124222142124224161121129九、课程与其它课程的联系
本课程是光电信息科学与工程专业的专业基础课程。本课程从较高的角度向学生介绍光学专业的学科体系及发展动态。它为光电信息科学与工程专业的必修专业课程——《光学》、《固体物理》、《激光原理》、《光电子学》等提供必要的物理历史背景知识和学科体系概念。十一、先修课程
本课程大一第一学期开设，无先修课程。十一、教材与教学参考书
（一）教材教师自编教材.（二）教学参考书[1]魏凤文编.话说现代光学.97871211671（ISBN）.南宁，广西教育出版社，2000，第一版.[2]度芳等编.现代光学导论.9787121863680（ISBN）.武汉，湖北科学技术出版社，2003，第一版.[3]福尔斯(G.R.Fowles)著、陈时胜、林礼煌译.现代光学导论.9787505322874（ISBN）.上海，上海人民出版社，1980，第一版.[4]谢建平，明海编.近代光学基础.9787121087936（ISBN）.合肥，中国科学技术大学出版社，1990，第一版.[5]朱自强等编.现代光学教程.9787121122651（ISBN）.成都，四川大学出版社，1990，第一版.[6]杨经国编.光电子技术.9787121184681（ISBN）.成都，四川大学出版社，1990，第一版.[7][美]GerdKeiser著，李国权等译.光纤通信.9787121671625（ISBN）.北京，电子工业出版社，2002，第一版.[8]蓝信钜等编著.激光技术.97871214729（ISBN）.北京，科学出版社，2001，第一版.25/132《数学物理方法》课程教学大纲
（MethodofMathematicsandPhysics）
学时数：其中：实验学时0课外学时0学分数：4课程类别：专业基础课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：姓名黄纯青、职称副教授审核人：姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长编写日期：2016年9月课程网址：无一、课程简介
数学物理方法是本科光电信息科学与工程专业的一门重要的必修课程。它是继高等数学后的一门学科基础课程，是学习包括“电磁场”、“量子力学”、“信息光学”、“信号与系统”等后续专业课程的必要基础。对一个物理问题的处理，通常需要三个步骤：1.利用物理定律将物理问题翻译成数学问题；2.解该数学问题，其中解数学物理方程占有很大的比重，有多种解法；3.将所得的数学结果翻译成物理，即讨论所得结果的物理意义。因此，物理是以数学为语言的，而\"数学物理方法\"正是联系高等数学和物理专业课程的重要桥梁。为了求解相关物理以及工程技术中出现的数学方程，需要使用复变函数，因此本课程又以复变函数理论为前导。二、课程的性质、目的和任务
本课程将涉及很多物理问题，尤其在数学物理方程部分，如电学、热传导、粒子扩散和波动传播等，但课程重点仍是数学计算方法。通过本课程的学习，使学生掌握数学物理方程和特殊函数的基本理论和计算方法，并能将数学结果联系物理实际，加深对物理理论的理解。本课程应把重点放在培养学生正确地理解和运用基本概念和基本方法上，注重提高学生运用数学知识解决较复杂的物理问题的能力。本课程的重要任务就是教会学生如何把各种物理问题翻译成数学的定解问题，并掌握求解定解问题的多种方法，如分离变数法、傅里叶级数法、幂级数解法、积分变换法、保角变换法、格林函数法、电像法等等。本门课程的教学内容主要包括复变函数、数学物理方程两部分。其中的复变函数部分，除介绍基本原理外，着重谈到共轭调和函数、留数定理、傅立叶变换、拉普拉斯变换等方面的应用。数学物理方程部分是本课程的中心内容，它研究各种各样的物理过程，并以数学物理中的偏微分方程定解问题的建立和求解为核心内容。三、课程教学的基本要求
26/132（一）复变函数1.理解复数的三种表示方式，并能利用复数的几何表示及欧拉公式熟练进行三种形式之间的转换。2.掌握复数的运算规则并能灵活运用。3.理解复变函数的导数和解析的概念。4.能利用柯西-里曼条件判断函数是否解析，并能运用此条件由解析函数的实部或虚部求出该解析函数。（二）复变函数的积分1.理解复变函数沿曲线积分的概念，理解单连通与复连通区域的柯西定理、柯西公式的内容。2.能应用复变函数积分的概念计算积分，能利用柯西定理和柯西公式来计算复变函数的积分。（三）幂级数展开1.能熟练运用展开公式将解析函数展开成泰勒级数，并能利用已知的解析函数的泰勒展开式将其它的解析函数展开成泰勒级数或洛朗级数。2.会判断幂级数的收敛范围。正确地将孤立奇点进行分类。（四）留数定理1．理解函数在孤立奇点的留数的意义，熟练掌握留数的计算方法。2．用留数定理计算复变函数的回路积分和三种类型的实变函数定积分。（五）傅里叶变换1．能熟练地求出所给函数傅里叶变换，知道傅里叶变换的性质。2．理解狄拉克函数的定义和物理意义，知道它的有关性质。（六）数学物理定解问题1．了解各类数学物理方程的导出过程，理解方程的物理意义。2．能依据题意写出常用的各种定解问题。3．会用达朗贝尔公式求解弦振动方程的初值问题。（七）分离变数（傅里叶级数）法1．熟练掌握用分离变数法求解齐次方程第一、第二类边界条件的定解问题。2．能用冲量定理法求解含时间的非齐次泛定方程定解问题。3．会处理非齐次的边界条件。（八）二阶常微分方程级数解法本征值问题1．了解在球坐标系中将数学物理方程分离变数的过程。2．掌握常点邻域上的级数解法，理解勒让德方程自然边界条件的物理意义。3．会将满足一定条件的函数展开成广义傅里叶级数。4．知道施图姆-刘维尔本征值问题的几条一般性质。（九）球函数1．熟悉勒让德多项式的有关性质。2．会计算含勒让德多项式的积分，并能将函数用勒让德多项式作为基本函数族展开。求拉普拉斯方程在球形域上的轴对称解。4．了解一般球函数及有关结论。四、教学手段与方法
（一）教学手段27/132根据数理方法的课程特点——基础理论课，再根据学生的实际情况，本课程适合采用传统的教学手段以及多采用多媒体教学相结合的教学手段，特别要结合计算机软件对梳理问题进行数值模拟，采用计算机屏幕直观演示相应的物理结果。（二）教学方法从课程性质上看：数学物理方法是物理专业学生的一门基础理论课，它的主要特点是数学理论的谨严性。但对于物理专业来说，“数学物理方法”不宜单纯作为数学课程来进行讲授与学习，它既是数学课，又是物理课，在这样一门课程中，既不能将数学的谨严性弃之不顾，也不宜在数学严谨上做过多的要求。从复变函数论内容体系上看，复数、复变函数、复导数、复积分及级数等与高等数学中的函数、微分、积分、级数等概念遥相呼应，所以，采用“对比”或“类比”教学法，使学生对所学内容能达到由少到多，再有多到少。在内容的展开方面，注重内容（事件）发生、发展的自然过程，强调概念的产生过程所蕴含的思想方法，注重概念、定理叙述的准确性。对数学物理方程这部分内容，一是加强数学建模能力的培养，二是突出求解数学物理方程的方法——分离变数法。在教学形式上，注重与学生的互动交流，增强学生学习能力和研究能力。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式考核方式直接决定了学生的学习方式，决定着学生能力的发展方向。建议从“期末一次考试定成绩”的模式转变到了“期末考试为主、作业、考勤、答疑相结合”的考核模式。（三）成绩评定总成绩=平时成绩30%+期末考试成绩70%六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
复变函数
一、复数及运算，复变函数，复变函数的导数二、解析函数
重点：复数的运算，解析函数难点：解析函数
第二章复变函数的积分
一、复变函数的积分，柯西定理，不定积分二、柯西积分公式
重点：柯西定理，柯西积分公式难点：柯西积分公式
第三章幂级数展开
一、复数项级数，幂级数，泰勒级数展开二、洛朗级数展开，奇点分类重点：幂级数展开，奇点分类难点：洛朗级数展开
28/132第四章留数定理
一、留数的定义、留数定理，极点留数的计算二、用留数定理计算实变函数的定积分重点：留数的概念难点：留数的计算及应用
第五章傅里叶变换
一、傅里叶级数小结，复数形式的傅里叶级数，非周期函数的傅里叶积分
二、傅里叶变换及性质三、狄拉克函数重点：傅里叶变换及性质难点：狄拉克函数
第六章数学物理定解问题
一、数学物理方程（均匀弦的微小横振动方程，热传导方程和扩散方程）的导出
二、定解条件
三、达朗贝尔公式
重点：由所给物理问题写出定解问题难点：定解条件的确定
第七章分离变数（傅里叶级数）法
一、二、三、四、
齐次方程的分离变数法非齐次振动方程和输运方程非齐次边界条件的处理泊松方程
重点：分离变数法
难点：非齐次方程和边界条件的处理
第八章二阶常微分方程级数解法本征值问题
一、特殊函数常微分方程
二、常点邻域上的级数解法，勒让德方程及自然边界条件三、施图姆-刘维尔本征值问题，广义傅里叶级数重点：常点邻域上的级数解法
难点：施图姆-刘维尔本征值问题的性质
第九章球函数
一、勒让德函数，轴对称球函数，母函数和递推公式，拉普拉斯方程的轴对称定解问题
29/132二、连带勒让德函数
三、一般球函数，拉普拉斯方程的非轴对称定解问题
重点：勒让德函数，连带勒让德函数、拉普拉斯方程的轴对称定解问题难点：拉普拉斯方程的非轴对称定解问题的求解
七、课程各教学环节要求
（一）本课程以课堂教学讲授为主，要求按照教学大纲的规定，全面把握课程的深度、广度和教学内容的重点和难点，把握好教学进度。（二）加强与学生的沟通与交流，尽量采用启发式、探究式等多种教学方法进行课堂讨论，注重物理思想和分析方法的讨论，培养学生的创造性思维,充分调动学生的学习积极性。（三）根据课程性质和要求，及时布置相应的课外作业，有利于加强学生的思维训练，提高分析问题和解决问题的能力。批改作业认真负责，指出问题错误，启发学生思考。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六七主要内容复变函数复变函数的积分幂级数展开留数定理傅里叶变换数学物理定解问题分离变数法二阶常微分方程级数解法本征值问题球函数合计讲授557687653122111各教学环节学时分配实验讨习论题1112课其外它小计66874710972243332作业题量备注九、课程与其它课程的联系
本课程在“高等数学”课（含“线性代数”与“场论”）的基础上开设，本课程是学习“电磁场”、“量子力学”等课程以及信息光学类课程的基础。同时，学习本课程后能增强学生处理已学过的物理以及相关工程类课程中的具体问题的能力，如大学物理中的波动、热输运问题。十二、先修课程
高等数学、线性代数、大学物理等
十一、教材与教学参考书
（一）教材梁昆淼.数学物理方法.ISBN：9787040283525.北京:高等教育出版社，2010年，第四30/132版.（二）教学参考书[1]姚端正，梁家宝.数学物理方法.ISBN：9787307024281.武汉：武汉大学出版社，1997年，修订版.[2]张民，罗伟，吴振森.数学物理方法.ISBN9787560619835.西安，西安电子科技大学出版社，2008年，初版.[3]柯导明.数学物理方法习题全解.ISBN：97873120276282011.合肥，中国科学技术大学出版社，2011年，初版.31/132《信号与系统》课程教学大纲
(SignalsandSystem)
学时数：48其中：实验学时0课外学时0学分数：3课程类别：专业基础课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名宁秋奕、职称讲师）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长）编写日期：2016年9月一、课程简介（350字以内）
《信号与系统》是光电信息科学与工程专业的一门重要的专业基础课程。本课程可以概括为两类系统(连续时间系统和离散时间系统)，三大变换(傅里叶变换，拉普拉斯变换和z变换)和两类分析方法(时域分析方法和变换域分析方法)。通过本课程的学习，学生应能掌握信号分析、线性系统的基本理论及分析线性系统的基本方法，应能建立简单电路系统的数学模型，对数学模型求解。本课程在培养学生严肃认真的科学作风方面、在增强思维能力方面以及提高分析、计算和总结归纳能力方面将起重要的作用，为学生学习后续课程，以及从事相关领域的工程技术和科学研究工作打下扎实的理论基础。二、课程的性质、目的和任务
《信号与系统》是光电信息科学与工程专业的一门重要的专业基础课程，是信息处理领域入门的理论基础科目。本课程的目的和任务是使学生能够掌握信号分析、线性系统的基本理论及分析线性系统的基本方法，应能建立简单电路系统的数学模型，对数学模型求解。在课程教学过程中，通过各个教学环节逐步培养学生严肃认真的科学作风、增强其思维能力以及提高其分析、计算和总结归纳能力，为学生学习后续课程，以及从事相关领域的工程技术和科学研究工作打下扎实的理论基础。三、课程教学的基本要求
（一）理解信号与系统的基本概念，掌握信号的波形变换，能够根据给出的时间函数式画出相应的图形。理解冲激信号及其导数的性质。（二）明确卷积积分的定义式及其性质。掌握卷积的运算。能利用卷积的积分法求解任意信号作用下的电路的零状态响应。（三）了解差分方程的求解。掌握离散卷积。（四）掌握周期信号的傅立叶级数分析，幅度频谱和相位频谱。掌握傅立叶正变换和反变换，傅立叶变换的性质。深入理解非周期信号的频谱函数的概念。掌握连续系统的频域分析法及其基本步骤，理解信号的频宽及脉宽与频宽的关系。理解信号通过线性系统的不失真条件。理解理想低通滤波器的阶跃响应和冲激响应。了解傅立叶级数和傅立叶变换的存在条件。理解抽样定理。（五）掌握单边拉普拉斯变换及其主要性质。掌握拉普拉斯反变换的，了解围线积分法。掌握连续系统的复频域分析法，s域元件模型及响应的复频域求解。32/132（六）掌握z变换及其主要性质。掌握z反变换的部分分式展开法，掌握利用z变换求解差分方程。（七）理解系统的零极点在复频域中的分布与系统时域特性及频域特性的关系。理解系统函数，系统框图描述和简化。掌握梅森公式。理解系统的稳定性及稳定条件，掌握系统稳定性的判据。（八）理解状态、状态变量、状态方程和输出方程的定义。掌握连续时间系统状态方程的直观编写法。掌握连续系统和离散系统状态方程的间接列写法。掌握矩阵指数函数的求解方法。掌握连续系统和离散系统状态方程的时域解法及变换域解法。四、教学手段与方法
本课程主要采用多媒体进行教学，采用课堂讨论的方式辅助教学并有相关的练习教学。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式本课程采用闭卷考试的方式进行考核。（四）成绩评定总评成绩=卷面考试成绩×70%+平时表现成绩（含考勤、作业、回答问题等）×30%。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
一、绪言二、信号
（一）连续信号和离散信号（二）周期信号和非周期信号（三）实信号和复信号（四）能量信号和功率信号信号与系统
三、信号的基本运算
（一）加法和乘法（二）反转和平移（三）尺度变换（横坐标展缩）四、阶跃函数和冲激函数
（一）阶跃函数和冲激函数（二）激函数的广义函数定义（三）冲激函数的导数和积分（四）冲激函数的性质五、系统的描述
（一）系统的数学模型（二）系统的框图表示六、系统的特性和分析方法
（一）线性（二）时不变性（三）因果性33/132（四）稳定性（五）LTI系统分析方法概述重点：信号与系统的基本概念，阶跃函数和冲激函数的定义及性质。难点：信号的基本运算及变换。第二章
一、LTI连续系统的响应
（一）微分方程的经典解（二）关于0-与0+值（三）零输入响应（四）零状态响应（五）全响应连续系统的时域分析
二、冲激响应和阶跃响应
（一）冲激响应（二）阶跃响应三、卷积积分
（一）卷积积分（二）卷积的图示四、卷积积分的性质
（一）卷积的代数运算（二）函数与冲激函数的卷积（三）卷积的微分与积分（四）相关函数重点：LTI连续系统的响应，冲激响应和阶跃响应，卷积积分的定义式、性质及其运算。难点：利用卷积的积分法求解任意信号作用下的系统零状态响应。第三章
一、LTI离散系统的响应
（一）差分与差分方程（二）差分方程的经典解（三）零输入响应（四）零状态响应离散系统的时域分析
二、单位序列和单位序列响应
（一）单位序列和单位阶跃序列（二）单位序列响应和阶跃响应三、卷积和
（一）卷积和（二）卷积和的图示（三）卷积和的性质四、反卷积
重点：LTI离散系统的响应，单位序列和单位序列响应和卷积和。难点：常系数线性差分方程的求解，离散时间系统的单位样值响应。34/132第四章
傅里叶变换和系统的频域分析
一、信号分解为正交函数
（一）正交函数集（二）信号分解为正交函数二、傅里叶级数
（一）周期信号的分解（二）奇、偶函数的傅里叶级数（三）傅里叶级数的指数形式三、周期信号的频谱
（一）周期信号的频谱（二）周期矩形脉冲的频谱（三）周期信号的功率四、非周期信号的频谱
（一）傅里叶变换（二）奇异函数的傅里叶变换五、傅里叶变换的性质
（一）线性（二）奇偶性（三）对称性（四）尺度变换（五）时移特性（六）频移特性（七）卷积定理（八）时域微分和积分（九）频域微分和积分（十）相关定理六、能量谱和功率谱
（一）能量谱（二）功率谱七、周期信号的傅里叶变换
（一）正、余弦函数的傅里叶变换（二）一般周期函数的傅里叶变换（三）傅里叶系数与傅里叶变换八、LTI系统的频域分析
（一）频率响应（二）无失真传输（三）理想低通滤波器的响应九、取样定理
（一）信号的取样（二）时域取样定理（三）频域取样定理十、序列的傅里叶分析
35/132（一）周期序列的离散傅里叶级数（DFS）（二）非周期序列的离散时间傅里叶变换（DTFT）十一、离散傅里叶变换及其性质
（一）离散傅里叶变换（DFT）（二）离散傅里叶变换的性质重点：傅里叶级数，傅立叶变换及其性质，周期信号及非周期信号的频谱函数，LTI系统的频域分析法，信号通过线性系统的无失真条件，理想低通滤波器的阶跃响应及冲激响应，取样定理。难点：各种信号的傅里叶变换，取样定理的理解及应用。第五章
一、拉普拉斯变换
连续系统的S域分析
（一）从傅里叶变换到拉普拉斯变换（二）收敛域（三）（单边）拉普拉斯变换二、冲激响应和阶跃响应
（一）线性（二）尺度变换（三）时移（延时）特性（四）复频移（s域平移）特性（五）时域微分特性（定理）（六）时域积分特性（定理）（七）卷积定理（八）s域微分和积分（九）初值定理和终值定理三、拉普拉斯逆变换
（一）查表法（二）部分分式展开发四、复频域分析
（一）微分方程的变换解（二）系统函数（三）系统的s域框图（四）电路的s域模型（五）拉普拉斯变换与傅里叶变换五、双边拉普拉斯变换
重点：单边拉普拉斯变换及其主要性质，连续系统的复频域分析法，s域元件模型及响应。难点：拉普拉斯逆变换的计算，电路的s域模型。第六章
一、z变换
（一）从拉普拉斯变换到z变换（二）z变换（三）收敛域离散系统的z域分析
二、z变换的性质
36/132（一）线性（二）移位（移序）特性（三）z域尺度变换（序列乘ak次）（四）卷积定理（五）z域微分（序列乘k）（六）z域积分（序列除k+m）（七）k域反转（八）部分和（九）初值定理和终值定理三、逆z变换
（一）幂级数展开法（二）部分分式展开法四、z域分析
（一）差分方程的z域解（二）系统函数（三）系统的z域框图（四）s域与z域的关系（五）借助DTFT求离散系统的频率响应重点：z变换及其主要性质、逆z变换。难点：典型序列的z变换，逆z变换的求法。第七章
一、系统函数与系统特性
（一）系统函数的零点与极点（二）系统函数与时域响应（三）系统函数与频域响应系统函数
二、系统的因果性与稳定性
（一）系统的因果性（二）系统的稳定性三、信号流图
（一）信号流图（二）梅森公式四、系统的结构
（一）直接实现（二）级联和并联实现重点：系统函数与系统特性，系统的因果性与稳定性，信号流图。难点：如何判断系统的稳定性，信号流图。第八章
一、状态变量与状态方程
（一）状态与状态变量的概念（二）状态方程和输出方程系统的状态变量分析
二、连续系统状态方程的建立
37/132（一）由电路图直接建立状态方程（二）由输入一输出方程建立状态方程三、离散系统状态方程的建立与模拟
（一）由输入一输出方程建立状态方程（二）由状态方程进行系统模拟四、连续系统状态方程的求解
（一）用时域法求解离散系统的状态方程（二）用z变换求解离散系统的状态方程（三）系统函数矩阵H（z）与系统稳定性的判断五、连续系统状态方程的求解
（一）用时域法求解离散系统的状态方程（二）用z变换求解离散系统的状态方程（三）系统函数矩阵H（z）与系统稳定性的判断六、连续系统状态方程的求解
（一）状态矢量的线性变换（二）系统的可控制性和可观测性重点：状态变量，状态方程的定义、建立和求解。难点：状态方程的建立与求解。七、课程各教学环节要求
（一）本课程以课堂教学为主，在教学过程中，对教学内容的体系及先后次序，讨论课及自学等教学环节的安排及教学方法的使用，均可根据实际情况确定。（二）尽量采取现代教学手段，采用多媒体电子教案，教学方法上从以教师为主逐步过渡到以学生为主。八、学时分配
教学内容章节12345678主要内容信号与系统连续系统的时域分析离散系统的时域分析傅里叶变换和系统的频域分析连续系统的S域分析离散系统的z域分析系统函数系统的状态变量分析合计讲授33368235112实验各教学环节学时分配讨论习题1112221111课外其它小计444810848412857651作业题量备注九、课程与其它课程的联系
信号与系统是光电信息科学与工程专业的一门重要的专业基础课程，通过这门课程的学习，将为本专业的相关课程例如《数字图像处理》和《光纤通信》等的学习打下坚实的理论基础，培养学生的逻辑思维能力以及分析问题与解决问题的能力。38/132一般是在学生学习了《高等数学》和《数学物理方法》课程或者具备一定的微积分和复变函数的基础知识后开课。十、先修课程
《高等数学》和《数学物理方法》。十一、教材与教学参考书
（一）教材吴大正.信号与线性系统分析.9787040174014（ISBN）.北京：高等教育出版社，2005年8月，第4版.（二）教学参考书[1]郑君里主编.信号与系统（上、下）.9787040315196，97870403151（ISBN）.北京：高等教育出版社，2011年3月，第3版.[2]管致中主编.信号与线性系统（上、下）.97870404466，9787040449174（ISBN）.北京：高等教育出版社，2016年3月，第6版.[3]奥本海姆主编.信号与系统.9787121194276（ISBN）.北京：电子工业出版社，2013年1月，第2版.39/132《薄膜物理与技术》课程教学大纲
（Thinfilmphysicsandtechnology）
学时数：32其中：实验学时0课外学时0学分数：2课程类别：专业基础课程（限选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（成建群、职称讲师）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长）编写日期：2016年9月一、课程简介
学习薄膜物理与薄膜制造技术的基本内容。各种成膜技术的基本原理与方法，包括蒸发镀膜、溅射镀膜、离子镀膜、化学气相沉积、膜厚的测量与监控等。同时介绍薄膜的形成，薄膜的结构与缺陷，薄膜的电学性质、力学性质、半导体特性、磁学性质以及超导性质等。二、课程的性质、目的和任务
本课程为光电信息科学与工程专业的学科基础课。通过本课程的讲授，使学生在薄膜物理基础部分，懂得薄膜形成物理过程及其特征，薄膜的电磁学、光学、力学、化学等性质。在薄膜技术部分初步掌握各种成膜技术的基本内容以及薄膜性能的检测。三、课程教学的基本要求
（一）本课程大纲内容要求在32学时内实施完成。（二）掌握物理、化学气相沉积法制膜技术，了解其它一些成膜技术。了解各种薄膜形成的过程及其物理特性。理解并能运用热力学界面能理论及原子聚集理论解释薄膜形成过程中的一些现象，了解薄膜结构及分析方法，理解薄膜材料的一些基本特性，为薄膜的应用打下良好的基础。（三）开拓学生理论用于实践的方法和创新思路，提高学生解决实际问题的能力。四、教学手段与方法
课堂教学，以授课为主，多媒体课件。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷考试。（二）成绩评定平时成绩30%+期末考试成绩70%。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
真空技术基础
40/132一、真空的基础知识二、真空的获得和测量
重点：真空获得的一些手段及常用的测量方法。难点：无。
第二章真空蒸发镀膜法
一、真空蒸发原理
二、蒸发源的蒸发特性及膜厚分布三、蒸发源的类型
四、合金及化合物的蒸发
五、膜厚和淀积速率的测量与监控
重点：蒸发源与基片的配置。掌握根据不同材质镀膜的需求，选择蒸发源的类别及配置。难点：理解金属、合金及化合物蒸发过程中的特点。第三章
一、溅射镀膜的特点二、溅射的基本原理三、及各种溅射镀膜类型
溅射镀膜
重点：理解溅射镀膜的机理，气氛和高压是各种溅射的基础条件，磁控溅射是提高成膜效率和质量的关键。难点：掌握一些基本溅射方法第四章
一、离子镀原理二、离子镀的特点三、各种离子镀的类型
离子镀膜
重点：理解离子镀的特点和原理、蒸发及溅射的区别。难点：无。
第五章
一、化学气相沉积的基本原理二、化学气相沉积的特点三、几种主要的CVD技术
化学气相沉积
重点：理解化学气相沉积的特点并掌握制膜的几个主要阶段。难点：MOCVD技术。第六章
一、湿法制膜技术二、LB膜法
重点：化学镀，阳极氧化法，LB制膜法。难点：无。
溶液镀膜法
第七章薄膜的形成
41/132一、凝结二、成核长大
三、薄膜形成与生长过程
重点：理解用热力学界面能及原子聚集理论解释成核过程，并掌握其数学的表达式。难点：薄膜形成过程的机理。第八章薄膜的结构与缺陷
一、薄膜的组织晶体
二、表面结构及薄膜的点、线、面缺陷三、几种常用的薄膜结构与组份检查方法
重点：薄膜中存在的几种缺陷，掌握几种常用的薄膜结构的分析手段。难点：无。七、课程各教学环节要求
（一）本课程以课堂讲授为主，结合讨论课和习题课加深学生对理论的理解。以期末考核成绩为主，平时考核成绩为辅。平时考核由考勤、平时测验、课堂作业等综合评定。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六七八主要内容真空技术基础真空蒸发镀膜溅射镀膜离子镀膜化学气相沉积溶液镀膜法薄膜的形成薄膜的结构与缺陷合计讲授245262453011实验各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计24626255321231312316作业题量备注九、课程与其它课程的联系
《薄膜物理与技术》是依据信息与电子科学教学指导委员会为光电信息科学与工程专业培养目标而开设的，学生应预修普通物理、高等数学、固体物理等课程。十、先修课程
普通物理、高等数学、固体物理。十一、教材与教学参考书
（一）教材杨朝邦,王文生.薄膜物理与技术.9787810167499(ISBN).成都：电子科技大学出版社，1994，第一版.（二）教学参考书[1]叶志镇，吕建国，吕斌.半导体薄膜技术与物理.9787308066174(ISBN).浙江:浙江大学出版社,2008,第一版.[2]肖定全，朱建国，朱基亮.薄膜物理与器件.97871180723(ISBN).北京:国防工业出42/132版社,2011,第一版.43/132《物联网技术》课程教学大纲
（InternetofThingsTechnology）
学时数：32其中：实验学时0课外学时0学分数：2课程类别：专业基础课程（限选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（袁健、职称助教）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长）编写日期：2016年9月一、课程简介
本课程是光电信息科学与工程专业一门限选的专业基础课程。本课程第四学期开课，学时数为32，全部为理论课，学分数为2，其实验并入到《光电信息与技术实验》单独开课。课程从物联网的起源出发，全面介绍了物联网的发展状况。包括：物联网的概念、物联网的基本构成、射频识别系统、传感器技术、网络构建、管理服务和综合应用。本课程的学习需要有《高等数学》、《大学物理》、《电磁场》、《模拟电子技术》等课程的基础知识。二、课程的性质、目的和任务
《物联网技术》课程从物联网的起源出发，全面介绍了物联网的发展状况。包括：物联网的概念、物联网的基本构成、射频识别系统、传感器技术、网络构建、管理服务和综合应用。课程面向现代信息处理技术，培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的工程技术人才，培养掌握物联网系统的传感层，传输层与应用层关键设计等专门知识和技能，并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力的技术人才。三、课程教学的基本要求
（一）掌握物联网的基本概念。（二）了解并能应用基于ALOHA和二进制树的防冲突算法。（三）掌握定位原理。44/132（四）掌握低速网络协议的基本框架。四、教学手段与方法
本课程为理论课，采用多媒体教学，要求在教师多利用网络资源，将课本内容加以扩充，用物联网技术的最新发展来丰富课堂内容，讲究实效，提高教学质量。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式撰写小论文，主题：物联网技术的发展与应用。（五）成绩评定平时成绩占30%，小论文占70%。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章物联网概述
（一）物联网起源与发展（二）物联网核心技术（三）物联网主要特点（四）物联网应用前景
重点：物联网核心技术；物联网主要特点；物联网应用前景。难点：物联网核心技术。第二章自动识别技术与RFID
（一）自动识别技术（二）RFID的历史和现状（三）RFID技术分析（四）RFID标签冲突（五）RFID和物联网
重点：自动识别技术；RFID技术分析；RFID和物联网。难点：RFID技术分析。第三章传感器技术
（一）传感器概述（二）传感器发展历史
45/132（三）传感器应用（四）传感器设计需要（五）传感器设计的硬件平台
重点：传感器应用；传感器设计需要；传感器设计的硬件平台。难点：传感器设计的硬件平台。第四章定位系统
（一）位置信息（二）定位系统（三）定位技术
重点：位置信息；定位系统；定位技术。难点：定位系统；定位技术。第五章无线低速网络
（一）低速网络需求（二）低速网络协议（三）网组与网络互连
重点：智能电网；智能交通；智能物流。难点：定位系统；定位技术。第六章综合应用
（一）智能电网（二）智能交通（三）智能物流
重点：低速网络协议；网组与网络互连。难点：网组与网络互连。七、课程各教学环节要求
（一）本课程以课堂教学为主，课堂教学从物联网的感知识别层、网络构建层、综合应用层这3层分别进行阐述，内容简明扼要，富有启发性、基础性和典型性。（二）为了适应发展需求，应安排学生课外多上网浏览RFID，无线传感器网络、定位系统、ZigBee等技术的相关网站，了解新技术新发展。46/132（三）应安排适量的课后作业，进行一些必要的推导和计算以加强对理论和相关结论的理解。（四）考核可采用开卷小论文形式。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六主要内容物联网概述自动识别技术与RFID传感器技术定位系统无线低速网络综合应用合计讲授2665632822211实验各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计2675753213433216作业题量备注九、课程与其它课程的联系
《物联网技术》是电子技术、计算机技术、网络技术相结合的一门新兴技术课程。需要有《高等数学》、《电磁场》、《大学物理》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》等课程作为物理理论和计算推导的基础。本课程的后续课程是《光电信息与技术实验》、《光电检测技术》、《光电传感技术》。十三、先修课程
本课程的先修课程为《大学物理》、《大学计算机基础》、《高等数学》、《电磁场》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》。十一、教材与教学参考书
（一）教材刘云浩.物联网导论.9787121122118（ISBN）.北京：科学出版社,2010，第一版.（二）教学参考书[1]陈林星.无线传感器网络技术与应用.9787121167351（ISBN）.北京：电子工业出版社,2009，第一版.[2]董丽华等.RFID技术与应用.97871617141（ISBN）.北京：电子工业出版社，2008，第一版.[3]张春红等.物联网技术与应用.9787505562855（ISBN）.北京：人民邮电出版社,2011，第一版.47/132[4]高飞、薛艳明、爱华.物联网核心技术——RFID原理与应用.97871211843（ISBN）.北京：人民邮电出版社，2010，第一版.[5]周洪波.物联网：技术、应用、标准和商业模式.97875053652（ISBN）.北京：电子工业出版社，2010，第一版.48/132《电光源原理》课程教学大纲
（PrinciplesofElectricLightSource）
学时数：48其中：实验学时0课外学时0学分数：3课程类别：专业基础课程(限选)适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名袁健、职称助教）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长编写日期：2016年9月）一、课程简介（350字以内）
《电光源原理》是为光电信息科学与工程专业本科生开设的一门专业基础课，主要是叙述各种热辐射光源和气体放电光源的原理、特性与设计方法，阐述各种光源放电的物理过程及其相关的机理，介绍目前比较常用的几种电光源的应用场所。本课程分成气体放电物理和电光源两部分，其中气体放电物理是电光源部分的基础。二、课程的性质、目的和任务
《电光源原理》课程的目的是让学生了解气体放电的物理图象和气体放电中的各种基本过程、主要的特性、相关的机理以及常见的放电形式，从而使学生能用本课程学到的理论知识来阐明各种气体放电光源的工作原理，同时掌握各种电光源的设计方法。三、课程教学的基本要求(黑体四号)（一）（二）（三）（四）（五）长度。（六）（七）（八）（九）了解照明光源的光学特性物理量、光效以及光源的色温和显色性。掌握白炽灯的气体稳定层及其计算、充气对抑制钨蒸发的作用、气体的热损失。掌握卤钨灯的结构和制造、卤钨灯的充气考虑。掌握气体放电灯的负阻特性、电阻镇流、电感镇流、电容镇流、电感-电容镇流。了解并掌握低压汞蒸气放电的最佳汞蒸气压、惰性气体的作用、低压汞灯的直径和认识高压汞灯的设计要点、高压汞灯的工作特性。掌握高压钠灯的结构、设计、类型、工作特性和影响高压钠灯光效的因素。掌握钠-铊-铟灯的实验设计和工作特性、金属卤化物灯对工作电路的要求。了解并掌握LED电学、光学及热特性，LED的效率以及发光二极管的应用和展望。四、教学手段与方法
本课程以课堂讲授为主，适当地插入课堂讨论、自学指导课、习题课等各种形式的教学形式，课外以学生自学为主。主要采用多媒体教学手段，配合黑板板写手段。49/132五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷考试。（六）成绩评定总评成绩=平时成绩*30%+考试成绩*70%。平时成绩根据平时作业质量以及课程考勤综合评定。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章光源的特性参量
一、光源的辐射特性二、人眼的视觉
三、照明光源的光学特性四、光源的电器特性和寿命
重点：照明光源的光学特性参量的描述——光通量、光强度、光照度、光亮度、光量和光效。难点：光源的色温和显色性，光源的电气特性。第二章普通白炽灯
一、热辐射
二、普通白炽灯的材料和结构三、白炽灯的充气问题四、白炽灯灯丝的设计五、白炽灯的运用特性六、白炽灯的发展动向
重点：白炽灯的充气问题——气体稳定层及其计算、充气对抑制钨蒸发的作用、气体的热损失；白炽灯灯丝的设计——白炽灯灯丝设计的统一公式、经验公式。难点：白炽灯的材料和结构、白炽灯的灯丝设计、白炽灯的运用特性以及白炽灯的发展动向。第三章卤钨灯
一、卤钨循环的原理二、卤钨循环剂
三、卤钨灯的结构和制造
重点：卤钨循环的原理，卤钨灯的结构和制造，卤钨灯的应用。难点：卤钨循环原理、卤钨循环剂、卤钨灯的充气问题。第四章气体放电灯的基本原理
50/132一、气体放电的基础知识二、气体放电的辐射三、光谱线的放宽四、辐射转移
五、气体放电灯的稳定工作
重点：气体放电的基础知识——气体放电的形成和分类，辐射转移——辐射转移方程，气体放电灯的稳定工作——电阻镇流、电感镇流、电容镇流、电感电容镇流。难点：气体放电的辐射——原子发光和分子发光，光谱线的放宽——光谱线的轮廓、谱线的自然宽度、谱线的多普勒放宽和压力放宽。第五章低压水银荧光灯
一、低压汞蒸气放电的实验研究二、荧光灯放电正柱的理论分析三、荧光粉层的光学特性四、荧光灯的设计要点五、荧光灯的工作电路六、荧光灯的工作特性七、其他品种的荧光灯
重点：荧光灯放电正柱的理论分析——能量平衡方程，荧光灯的设计要点——灯的尺寸和电参数、电极的设计、汞蒸气压的控制。荧光灯的工作特性——光输出维持特性、工作条件对灯特性的影响。难点：低压汞蒸气放电的最佳汞蒸气压、惰性气体的作用，荧光粉层的光学特性——荧光粉层光学特性的分析，荧光灯的工作电路——镇流器的功能和指标。第六章高压汞灯和超高压汞灯
一、高压汞蒸气放电二、高压汞灯三、超高压汞灯四、UHP光源
重点：高压汞蒸气放电——电弧温度、爱伦巴斯的通道模型、汞蒸气压、辐射光谱，高压汞灯——设计要点，工作特性。难点：超高压汞灯——超高压汞蒸气放电，球形超高压汞灯，毛细管超高压汞灯。第七章钠灯
一、低压钠灯
二、高压钠蒸气放电三、高压钠灯
重点：低压钠灯——低压钠灯的结构和设计、低压钠灯的工作特性，高压钠蒸气放电——高压钠蒸气放电的辐射，高压钠电弧的温度分布。难点：高压钠灯——高压钠灯的结构、高压钠灯的设计、高压钠灯的工作特性。51/132第八章金属卤化物灯
一、金属卤化物灯的基本原理二、钠-铊-铟金属卤钨灯
三、稀土金属卤化物灯和分子发光灯四、小功率金属卤化物灯
重点：金属卤化物灯基本原理——金属卤化物、汞在金属卤化物灯中的作用，钠-铊-铟金属卤化物灯——钠-铊-铟的实验设计，稀土金属卤化物灯和分子发光灯——电弧收缩问题。难点：小功率金属卤化物灯——电弧管形状和尺寸是设计，金属卤化物灯的新发展——UPS型金属卤化物灯、陶瓷金属卤化物灯。第九章氙灯
一、长弧氙灯二、短弧氙灯三、脉冲氙灯
重点：长弧氙灯——结构与设计、性能和应用，短弧氙灯——结构、亮度、设计、电弧稳定问题和短弧氙灯的应用。难点：脉冲氙灯——电特性、光输出特性、寿命和极限负载、频闪工作、放电模型和灯的设计。第十章电致发光光源
一、高场型EL电致发光光源二、发光二极管（LED）
三、有机薄膜电致发光器件（OLED）
重点：LED衬底材料、LED发光材料、LED芯片技术、LED封装技术、LED的效率、白光发光二极管。难点：粉末电致发光光源，薄膜电致发光光源，OLED的结构及工作原理。七、课程各教学环节要求
本课程以课堂教学为主。由于电光源技术与日常生活密切相关，因此在教学过程中，应注意52/132理论联系实际，特别是应将我国主要电光源产业布局和产业特点穿插讲解，扩大学生的知识面。本课程课堂讲授48学时。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六七十主要内容光源的特性参量普通白炽灯卤钨灯气体放电灯的基本原理低压水银荧光灯高压汞灯和超高压汞灯钠灯金属卤化物灯氙灯电致发光光源合计讲授2235635525381111111111实验各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计2346846728222222221219作业题量备注九、课程与其它课程的联系
本课程是在学生掌握了大学物理、模拟电子技术、数字电子技术、光度学原理与测量技术等课程的基础上开设的。本课程的学习有助于学生了解光电子技术、光纤通信系统、激光原理等课程中器件结构和制作工艺，可与上述课程平行开设。十四、先修课程
《高等数学》、《光度学原理与测量技术》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《大学物理》。十一、教材与教学参考书
（一）教材周太明、周详、蔡伟新[编著]．光源原理与设计．730905244（ISBN）.上海：复旦大学出版社，2009，第二版.（二）教学参考书（宋体五号）[1]丁有生[著]．电光源原理概论．7115162468（ISBN）.上海：上海科学技术文献出版社，1994，第一版.[2]蔡祖泉,方道腴[著]．电光源工艺．7309001591（ISBN）.上海：复旦大学出版社，1988，第一版.53/132《量子力学》课程教学大纲
（QuantumMechanics）
学时数：48其中：实验学时0课外学时0学分数：3课程类别：专业基础课程（限选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名黎永耀、职称副教授）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长）编写日期：2016年9月一、课程简介
《量子力学》是“光电信息科学与工程”本科专业的一门重要的专业基础理论课，属于学科基础课程，是近代物理学的重要基础和支柱，也是光学学科的重要基础理论。本课程的主要内容围绕量子力学的五个基本假设及其基本应用，包括量子论基础、态叠加原理、波动力学和矩阵力学基础、微扰论的简介、电子自旋概念、全同粒子波函数特性等微观领域的一些基本原理。本课程帮助学生对量子概念和微观领域的波函数运动规律的理解和对物质的波粒二象性的认识，初步掌握量子力学的五个基本假设以及基本应用，学会简单的求解微观体系运动问题，为进一步深入学习后继课程和解决各种复杂的量子领域应用问题打好基础。通过本课程的教学，培养学生严谨的学风、科学的思维方法和抽象思维的能力、把物理概念和数学工具结合起来处理量子问题的能力。二、课程的性质、目的和任务
本课程是“光电信息科学与工程”本科专业的一门专业基础课。量子力学是研究微观粒子运动规律的理论。它不仅在研究物理学的各个领域如原子分子物理、原子核物理、凝聚态物理、粒子物理和光物理等是不可缺少的理论基础和计算工具，而且已渗透到化学、生物学等学科中，形成了量子化学和量子生物学等边缘学科；特别是近年来，量子力学的概念和原理在现代高新技术中的应用呈现日新月异的活力，在光电材料研究以及光电器件的设计中扮演中越来越重要的角色。本课程总的教学目的和任务是使学生掌握量子力学的五个基本假设及其基本应用，包括量子论基础、态叠加原理、波动力学和矩阵力学基础、微扰论的简介、电子自旋概念、全同粒子波函数特性等微观领域的一些基本原理，学习处理某些具体问题的重要方法，认识微观领域的一些量子概念和量子现象，并能够理解和解释，培养拥有应用基本原理和计算方法解决简单问题的能力。三、课程教学的基本要求
（一）使学生了解微观粒子的特性及其运动规律，加深对大学物理中近代物理知识的理解，以适应后续课程的教学以及学生进一步深造或科技开发的需要。（二）使学生掌握量子力学的基本概念和原理，提高理论物理素养和抽象思维能力，建立起较完整的物理知识结构。/132（三）使学生学会用量子力学处理具体问题的一些重要方法，为后继课程的学习和解决简单应用问题打下扎实的基础。四、教学手段与方法
本课程以课堂讲授为主，适当地插入课堂讨论、自学指导课、习题课等各种形式的教学形式，课外以学生自学为主。主要采用多媒体教学手段，配合黑板板写手段。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷笔试。（二）成绩评定总评成绩=平时成绩*30%+考试成绩*70%。平时成绩根据平时作业质量以及课程考勤综合评定。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
量子论基础
一、经典物理学的困难
二、光量子和普朗克－爱因斯坦关系三、玻尔的量子论
四、波粒二象性和德布罗意波
重点：Planck能量子说，Einstein光量子说和Bohr原子结构理论。难点：引进deBroglie波－－波粒二象性概念。第二章波动力学基础
一、波函数的统计解释，量子力学四条基本假设二、态叠加原理三、薛定谔方程四、一维方势阱五、线性谐振子
六、势垒贯穿（简介）七、氢原子
重点：波函数、Schrödinger方程。求解一维无限深方势阱问题。难点：用分离变量法求解氢原子的波函数和能级。第三章矩阵力学基础（I）―力学量和算符
一、力学量的平均值二、算符的运算规则
三、厄米算符的本征值和本征函数四、连续谱本正函数（简介）五、量子力学中力学量的测量值六、不确定性原理
55/132重点：厄密算符及其本征值的实数性质，力学量的平均值公式，不确定原理公式。难点：厄密算符本征值的正交性和完备性，算符的对易和两力学量同时有确定值的条件。第四章矩阵力学基础（II）――表象理论
一、态和力学量的表象表示二、矩阵力学表述
重点：表象，波函数和算符的矩阵表示,矩阵法求解算符本征值方程方法。难点：量子力学公式的矩阵表示，Dirac符号，幺正交换。第五章近似方法
一、非简并定态微扰论
二、简并情况下的定态微扰论三、含时微扰理论
四、跃迁几率和费米黄金规则(简介)
重点：非简并定态微扰论的能级一级二级修正公式，微扰矩阵。难点：含时微扰的跃迁概率公式。第六章自旋和角动量
一、电子自旋
二、电子的自旋算符和自旋函数三、自旋单态和自旋三重态
重点：电子自旋内容，电子自旋算符本征值。难点：电子自旋函数，单态和三重态概念。第七章全同粒子
一、全同粒子、全同性原理
二、全同粒子的波函数（量子力学第五条基本假设）三、泡利不相容原理重点：全同粒子波函数特性。难点：泡利不相容原理。七、课程各教学环节要求
考虑到当前市场经济的需要，光电信息科学与工程专业整体教学计划在保证基础的前提下增设应用性较强的课程，因而量子力学课时相对有所减少。而另一方面，量子力学原理和方法的应用又日益深入到许多高科技领域，课程内容应该反映时代特色。面向地方院校本科生、强调内容现代化和少而精原则是本大纲的特点。本课程的教学环节包括课堂讲授、习题56/132课和课后作业批改、答疑等。为了体现这些特点，要注意以下几个问题：（一）由于课时少，时间甚紧，加之课程理论性强，概念抽象，应该精讲多练；（二）本教材对我校学生可能难度较大，要积极开展教学研究，应该采用多媒体等教学手段，提高学生的学习兴趣；（三）增加一些适当加深扩展知识面的内容，老师给予适当指导，以便培养学生的自学能力；（四）注意培养学生使用图书资料的能力，应该经常介绍一些在图书馆可以借阅的课外阅读材料;（五）在答疑时间可以针对学生作业和提问情况进行集体辅导。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六七量子论基础波动力学基础矩阵力学基础（I）―力学量和算符矩阵力学基础（II）――表象理论近似方法自旋和角动量全同粒子合计主要内容讲授48841350760022111各教学环节学时分配实验讨论习题111111课外其它小计5111186614818265221作业题量备注九、课程与其他课程的联系
本课程是属于现代物理的范畴，是新兴学科，需要先修一些课程（参考十）。与其他专业核心课程，如《激光原理》、《固体物理》等课程有着密切的联系，前者为后者的理论基础。十、先修课程
《高等数学》、《线性代数》、《数学物理方法》、《波动光学》、《大学物理》等等。十一、教材与教学参考书
（一）教材苏汝铿.量子力学.9787040115758（ISBN）.北京：高等教育出版社，2002，第二版.（二）教学参考书[1]周世勋.量子力学教程.9787040262780（ISBN）.北京：高等教育出版社，1979，第二版.[2]曾谨言.量子力学导论.7030109821（ISBN）.北京：北京大学出版社，2011，第二版.[3]熊钰庆，何宝鹏.量子力学提要与题析.9787562306283（ISBN）.广州：华南理工大学出版社，1994，第一版.57/132《专业英语》课程教学大纲
（SpecializedEnglish）
学时数：32其中：实验学时0课外学时0学分数：2课程类别：专业基础课程（限选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名熊红莲、职称助教）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长编写日期：2016年9月）一、课程简介
《专业英语》是光电信息科学与工程专业及相关本科专业的专业课程，课程重点讲述科技英语的语法特点和翻译技巧，几何光学以及波动光学基本理论，半导体激光器，光电新技术以及科技论文写作。本课程的主要目的，是为光电信息科学与工程专业学生阅读专业英语书籍,能从事光电信息科学与工程及相关专业的英语翻译，并进行专业论文的写作，同时准备必要的专业英语基础知识来进行一般的专业学术会议的口语交流，为以后的专业工作和进一步学习打下专业英语的基础知识。本课程以课堂教学为主，课堂教学将重点介绍科技英语的特点，基本光学原理的英语表述，科技英语的翻译过程。英语是一种语言工具，鼓励学生多查阅有关专业新技术的各类文献，多交流。二、课程的性质、目的和任务
《专业英语》是光电信息科学与工程专业及相关本科专业的专业课程，本课程的主要目的，是为光电信息科学与工程专业学生阅读专业英语书籍,能从事光电信息科学与工程及相关专业的英语翻译，并进行专业论文的写作，同时准备必要的专业英语基础知识来进行一般的专业学术会议的口语交流，为以后的专业工作和进一步学习打下专业英语的基础知识。在本课程的学习中，要求学生熟练掌握专业英语的特点，积累一定的专业英语词汇，掌握英语在光电信息科学与工程应用方面常用的语法知识，使学生完成从大学英语基础阶段到专业英语学习阶段的过渡；能够泛读科普文章，能够有针对性地深入理解光电信息科学与工程专业文献，并强化在实际业务学习中的英语运用技能；引导学生初步掌握文献检索，查找技巧，进而能够用英语撰写简单的专业相关文章，为学生从被动的基础知识学习转为自主获取相关英文文献，掌握最新科技动向打下基础。三、课程教学的基本要求
（一）了解光电信息科学与工程专业英语的语法、词汇特点；熟悉几何光学以及波动光学中各基本概念的英语表达以及符号、公式的写作；掌握几种常用光学仪器的英语名称；熟悉简单电磁现象的英语描述。（二）了解科技英语的行文特点；熟悉半导体激光器工作原理的英语表达。（三）掌握科技英语的基本句型结构；熟悉专业英语翻译的基本方法。（四）熟悉光电信息科学与工程方向有关新技术文献的查找,能按一定规定格式，撰写简单58/132阅读报告。（五）全面了解与光电信息科学与工程相关的专业论文的翻译和写作；掌握简单的口头报告的技巧，并能进行简短的信息交流。四、教学手段与方法
采用传统教学和多媒体教学相结合的方式。五、考核方式与成绩评定
一）考核方式闭卷考试（七）成绩评定期末成绩=平时成绩×30%+考试成绩×70%；平时成绩由课堂考勤、课堂提问以及平时作业完成情况综合考虑。六、课程的教学内容、重点和难点(黑体四号)第一章基础
一几何光学二波动光学三光学仪器四电磁理论
重点：专业英语词汇；专业英语语法、词汇特点以及基本光学概念的英语表达。难点：专业英语词汇以及基本光学概念的英语表达。第二章半导体激光器
一半导体激光器的理论和应用
二先进的半导体激光器：量子激光器、分布式反馈激光器及垂直空腔表面发射激光器
重点：与半导体激光器相关的专业英语词汇；科技英语的基本语法、句型及行文特点。难点：科技英语的基本语法、句型及行文特点。第三章光电处理方法
一光辐射的探测
二量子光学、量子噪声和压缩的经典处理方法重点：专业词汇及专业内容的英语表达；专业文章的翻译。难点：专业文章的翻译。第四章光电新技术
59/132一全息技术和光信息存储
二光通信，光子晶体光纤
重点：专业词汇及专业内容的英语表达；查找相关文献并撰写阅读报告。难点：专业词汇及专业内容的英语表达；查找相关文献并撰写阅读报告。第五章论文范例
一论文范例
重点：专业论文的翻译与写作。难点：专业论文的翻译与写作。七、课程各教学环节要求(黑体四号)（一）本课程以课堂教学讲授为主，要求按照教学大纲的规定，全面把握课程的深度、广度和教学内容的重点和难点，把握好教学进度。（二）加强与学生的沟通与交流，尽量采用启发式、探究式等多种教学方法进行课堂讨论，注重物理思想和分析方法的讨论，培养学生的创造性思维,充分调动学生的学习积极性。（三）根据课程性质和要求，及时布置相应的课外作业，有利于加强学生的思维训练，提高分析问题和解决问题的能力。批改作业认真负责，指出问题错误，启发学生思考。八、学时分配(黑体四号)教学内容章节第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分主要内容基础半导体激光器光电处理方法光电新技术论文范例总复习合计242讲授104442226实验各教学环节学时分配讨论习题1111课外其它小计1155232126222作业题量备注九、课程与其它课程的联系(黑体四号)本课程在公共英语课及基础专业课包括基础光学、激光原理与技术等基本完成后进行，建议安排在第六学期。本课程为学生阅读英语的专业书籍、资料打下一定的基础，同时为写作专业论文时查找阅读英语文献，及论文部分的英文写作和以后参加国际学术会议提供帮助。十、先修课程
大学英语、波动光学、大学物理十一、教材与教学参考书(黑体四号)[1]徐朝鹏王朝晖编．光电子技术专业英语．ISBN:9787563522422.北京：北京邮电大学出版社，2010，第1版.60/132[2]张爱红总主编．电子科学与技术专业英语—光电子技术分册．ISBN:9787560318332.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003，第1版.[3]东南大学科技英语教材项目组编著．新科技英语．ISBN:9787040059830.北京：高等教育出版社，1997，第1版.61/132《微电子技术基础》课程教学大纲
（FundamentalsOfMicroelectronics）
学时数：32其中：实验学时0课外学时0学分数：2课程类别：专业基础课程（限选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：姓名严冬、职称助教审核人：姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长编写日期：2016年9月一、课程简介
《微电子技术基础》是光电信息科学与工程专业的专业基础课。该门课程主要介绍微电子学发展史、半导体器件、制造工艺、集成电路和SOC电路的设计以及计算机辅助设计技术。该课程为学生进行微电子技术研究和集成电路的开发提供了理论基础。本课程涵盖了固体物理、半导体材料物理、半导体器件物理、集成电路制造、集成电路设计等内容，要求学生掌握集成电路的器件、组成、制造工艺及基本设计方法。微电子学科发展迅速，内容丰富，希望通过本课程的学习，使学生对微电子学科产生兴趣，以便今后深入学习研究。二、课程的性质、目的和任务
本课程为光电信息科学与工程专业的学生设计的学科基础课，旨在通过本课程的学习，使学生对微电子技术的发展历程、半导体器件、微电子制造工艺、集成电路设计方法等有比较全面、系统的认识，为光电信息类课程的学习打下基础。本课程主要内容包括：微电子学发展史、半导体器件、制造工艺、集成电路和SOC电路的设计以及计算机辅助设计技术、微机电系统等。三、课程教学的基本要求
（一）了解晶体管的发明和集成电路的发展史、集成电路的分类、微电子学的特点。（二）了解半导体及其基本特性、半导体中的载流子，掌握PN结、双极晶体管、MOS场效应管的工作原理。（三）掌握双极集成电路、MOS开关、CMOS传输门、CMOS基本逻辑门，了解半导体集成电路、BiCMOS集成电路的概念、双极数字集成电路工作原理、MOS数字集成电路。（四）掌握基本的集成电路制造工艺流程，包括图形转换技术、掺杂技术、薄膜制备技术、隔离及互连技术，了解双极集成电路制造工艺、CMOS集成电路制造工艺。（五）了解集成电路设计特点及设计信息描述、集成电路的设计规则和全定制设计方法，专用集成电路的设计方法，掌握典型的设计流程。（六）了解集成电路设计的EDA系统，理解高层级描述与模拟—VHDL及模拟、综合、逻辑模拟、、时序分析和混合模拟、版图设计的EDA工具、器件模拟、工艺模拟、以及计算机辅助测试（CAT）技术。（七）了解系统芯片(SOC)技术及目前面临的主要问题、理解SOC的设计过程。（八）理解固体中的光吸收和光发射、掌握半导体发光二极管、半导体激光器、光电探测器、62/132以及半导体太阳能电池的工作原理。（九）了解微机电系统的基本概念、MEMS加工工艺、MEMS技术发展趋势，掌握几种重要的MEMS器件的工作原理。（十）了解微电子技术发展的一些基本规律以及微电子技术发展的一些趋势和展望四、教学手段与方法
本课程将以课堂多媒体教学为主的模式开展教学。在教学形式上，注重与学生的互动交流，增强学生学习能力和研究能力。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式本课程以考试的方式进行考核。（八）成绩评定成绩评定按百分制，其中期末考试成绩×70%+平时成绩×30%。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章绪论
一、什么是微电子学二、集成电路的发展历史三、集成电路的分类四、集成电路的发展规律重点：微电子的研究内容。难点：摩尔定律。第二章半导体基础
一、半导体及其基本特性二、半导体中的载流子三、PN结
四、双极晶体管
五、MOS场效应晶体管
MIS结构MOS电容结构MOSFET
重点：半导体中的载流子、PN结。难点：双极晶体管、MOS场效应晶体管工作原理。第三章大规模集成电路基础
一、半导体集成电路概述二、双极集成电路基础三、MOS集成电路基础四、BiCMOS集成电路基础
重点：双极集成电路、MOS开关、CMOS传输门、CMOS基本逻辑门。难点：双极数字集成电路工作原理、MOS数字集成电路。第四章集成电路制造工艺
一、图形转换
63/132二、掺杂三、薄膜制备四、隔离五、封装
六、双极集成电路制造工艺七、CMOS集成电路制造工艺
重点：图形转换技术、掺杂技术、薄膜制备技术、隔离、互连技术。难点：双极集成电路制造工艺、CMOS集成电路制造工艺。第五章集成电路设计
一、集成电路设计特点及设计信息描述二、典型设计流程
三、集成电路的设计规则和全定制设计方法四、专用集成电路的设计方法五、几种集成电路设计方法的比较重点：典型的IC设计流程。难点：全定制设计方法，专用集成电路的设计方法。第六章集成电路设计的EDA系统
一、ICEDA系统概述
二、高层级描述与模拟—VHDL及模拟三、综合四、逻辑模拟五、电路模拟
六、时序分析和混合模拟七、版图设计的EDA工具八、器件模拟九、工艺模拟
十、计算机辅助测试（CAT）技术重点：集成电路设计EDA系统设计流程。难点：时序分析和混合模拟。第七章系统芯片(SOC)技术
一、系统芯片的基本概念和特点二、SOC的设计过程
三、SOC关键技术及目前面临的主要问题四、SOC的发展趋势重点：SOC的设计过程难点：SOC关键技术。第八章光电子器件
一、固体中的光吸收和光发射二、半导体发光二极管三、半导体激光器
/132四、光电探测器
五、半导体太阳能电池
重点：半导体发光二极管、半导体激光器、光电探测器、半导体太阳能电池的工作原理难点：固体中的光吸收和光发射原理。第九章微机电系统
一、微机电系统的基本概念二、几种重要的MEMS器件三、MEMS加工工艺四、MEMS技术发展趋势
重点：慢性MEMS器件、光学MEMS器件、微执行器、生物MEMS器件的工作原理。难点：硅MEMS工艺、LIGA工艺、DRIE工艺、表面牺牲层工艺第十章微电子技术发展的规律及趋势
一、微电子技术发展的一些基本规律二、微电子技术发展的一些趋势和展望重点：Moore定律难点：等比例缩小(Scaling-down)定律。七、课程各教学环节要求
（一）本课程以课堂教学讲授为主，要求按照教学大纲的规定，全面把握课程的深度、广度和教学内容的重点和难点，把握好教学进度。（二）加强与学生的沟通与交流，尽量采用启发式、探究式等多种教学方法进行课堂讨论，注重物理思想和分析方法的讨论，培养学生的创造性思维,充分调动学生的学习积极性。（三）根据课程性质和要求，及时布置相应的课外作业，有利于加强学生的思维训练，提高分析问题和解决问题的能力。批改作业认真负责，指出问题错误，启发学生思考。八、学时分配
章节主要内容讲授一二三四五六七十微电子学绪论半导体基础大规模集成电路基础集成电路制造工艺集成电路设计集成电路设计的EDA系统系统芯片（SOC）技术光电子器件微机电系统微电子技术发展的263632222165/132各教学环节学时分配实验讨论习题课外其它小计2614614222212作业题量备注3226512312规律及趋势合计2933227九、课程与其它课程的联系
本课程是光电信息科学与工程专业的一门专业基础课程，需要有《高等数学》、《大学物理》等课程作为理论和计算推导的基础。另外，本课程是其他后续专业课程，如《光电传感与检测技术》、《物联网技术》等的理论基础。十五、先修课程
《高等数学》、《大学物理》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《半导体物理》等课程。十一、教材与教学参考书
（一）教材《微电子学概论》，张兴等，北京大学出版社，2010，第2版.（二）教学参考书1.《半导体物理与器件（第四版）》，(美)尼曼著，电子工业出版社.2.《微电子技术概论》，贾新章，郝跃编，国防工业出版社.66/132《应用光学》课程教学大纲
（AppliedOptics）
学时数：32其中：实验学时0课外学时0学分数：2课程类别：专业课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：姓名苏志锟、职称讲师审核人：姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长编写日期：2016年9月一、课程简介
《应用光学》是光源与照明专业的一门重要的学科基础课程，是光电信息科学与工程专业的一门重要的专业课程，课程主要讲授几何光学的基础理论、基本方法和典型光学系统的实例和应用，包括：几何光学基本原理、共轴球面系统的物象关系、眼睛和目视光学系统、平面镜棱镜系统等。通过本课程的学习，学生能对光学的基本概念、基本原理和典型系统有较为深刻的认识，为学习光学设计、光源理论和从事光学研究打下坚实的基础。二、课程的性质、目的和任务
（一）性质：必修的学科基础课程。（二）目的：通过本课程的学习，学生能对光学的基本概念、基本原理和典型系统有较为深刻的认识，为学习光学设计、光源理论和从事光学研究打下坚实的基础。（三）任务：主要讲授几何光学的基础理论、基本方法和典型光学系统的实例和应用，包括：几何光学基本原理、共轴球面系统的物象关系、眼睛和目视光学系统、平面镜棱镜系统等。三、课程教学的基本要求
（一）理解几何光学的基本定理和成像的概念；掌握完善成像的条件、光路计算和近轴光学系统以及球面系统成像规律。（二）了解和掌握理想光学系统的主要参数、成像关系和放大率；掌握由多个光组组成的理想光学系统的成像公式和应用。（三）了解和掌握放大镜、显微镜、望远镜、摄影仪、投影仪等典型光学系统，并分析以上光学系统的成像特性和设计要求以及组成上述光学系统的物镜和目镜的结构形式及主要光学参数。四、教学手段与方法
67/132采用多媒体、黑板板书相结合的教学手段，课堂上采用问答法、讲授法相结合的教学方法。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式采用闭卷笔试方式考核。（九）成绩评定总评成绩=平时成绩30%+期末考试成绩70%。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
几何光学基本原理
一、光波和光线
二、几何光学基本定律三、折射率和光速
四、光路可逆和全反射*五、基本定律的向量形式
六、光学系统类别和成像的概念七、理想像和理想光学系统
重点：理想像和理想光学系统中的基点和基面。难点：理想像和理想光学系统中的基点和基面。第二章共轴球面系统的物象关系
一、共轴球面系统中的光路计算公式二、符号规则
三、球面近轴范围内的成像性质和近轴光路计算公式四、近轴光学的基本公式和它的实际意义
五、共轴理想光学系统的基点——主平面和焦点六、单个折射球面的主平面和焦点
七、共轴球面系统主平面和焦点位置的计算八、用作图法求光学系统的理想像九、理想光学系统的物像关系式十、光学系统的放大率十一、物像空间不变式
十二、物方焦距和像方焦距的关系十三、节平面和节点
十四、无限远物体理想像高的计算公式十五、理想光学系统的组合
十六、理想光学系统中的光路计算公式
十七、单透镜的主平面和焦点位置的计算公式
重点：用作图法求光学系统的理想像、理想光学系统的物像关系式。难点：用作图法求光学系统的理想像、理想光学系统的物像关系式。68/132第三章眼睛和目视光学系统
一、人眼的光学特性
二、放大镜和显微镜的工作原理三、望远镜的工作原理
四、眼睛的缺陷和目视光学仪器的视度调节*五、空间深度感觉和双眼立体视觉*六、双眼观察仪器
重点：放大镜和显微镜的工作原理、望远镜的工作原理。难点：放大镜和显微镜的工作原理、望远镜的工作原理。七、课程各教学环节要求
（一）本课程以课堂教学讲授为主，要求按照教学大纲的规定，全面把握课程的深度、广度和教学内容的重点和难点，把握好教学进度。（二）加强与学生的沟通与交流，尽量采用启发式、探究式等多种教学方法进行课堂讨论，注重物理思想和分析方法的讨论，培养学生的创造性思维,充分调动学生的学习积极性。（三）根据课程性质和要求，及时布置相应的课外作业，有利于加强学生的思维训练，提高分析问题和解决问题的能力。批改作业认真负责，指出问题错误，启发学生思考。八、学时分配
作业教学内容各教学环节学时分配题量讲章节主要内容授一几何光学基本原理共轴球面系统的物像二关系三眼睛和目视光学系统合计72814832151421637验论题1外它计81实讨习课其小备注九、课程与其它课程的联系
69/132《高等数学》是本课程必须的重要先修课程。《应用光学》与光源与照明专业的其他课程——《激光原理与技术》、《气体放电与光源》等课程有密切的联系。十六、先修课程
《高等数学》是本课程的先修课程。十一、教材与教学参考书
（一）教材李林．应用光学．ISBN:9787810459129.北京：北京理工大学出版社，2010年3月，第4版.（二）教学参考书[1]郁道银．工程光学基础教程．ISBN:9787111212928.北京：机械工业出版社，2007年6月，第1版.70/132《激光原理与技术》课程教学大纲
（Principles&TechnologyofLasers）
学时数：48其中：实验学时0课外学时0学分数：3课程类别：专业课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名韩定安、职称教授）审核人：（姓名谢建宁、职称教授、职务副院长）编写日期：2016年9月一、课程简介
《激光原理与技术》为光电信息科学与工程专业本科生设计的专业必修课程，旨在介绍激光的基本原理及其在工程中的应用，使学生对激光的基本原理、常用的激光技术、激光器件及激光在工程技术中的应用等有比较充分的了解。课程主要内容包括：辐射理论概要，连续激光器的原理、谐振腔内的光束特性、激光器的输出特性、电光效应、声光效应、常用激光器，并将介绍激光在工业上的一些应用。二、课程的性质、目的和任务
激光技术是上世纪六十年代初发展起来的一门新兴科学。激光的问世引起了现代光学技术的巨大变革，并对光电子技术的产生和发展起到重要的推进作用，激光在现代工业、农业、医学、通讯、国防、科学等方面具有广泛的应用。本课程为光电信息科学与工程专业本科生设计的学科基础课，旨在介绍激光的基本原理及其在工程中的应用，使学生对激光的基本原理、常用的激光技术、激光器件及激光在工程技术中的应用等有比较充分的了解。三、课程教学的基本要求
（一）了解并掌握平衡热辐射场的辐射特点和辐射能量密度分布。（二）掌握共轴球面腔的稳定性条件，并熟练运用。（三）掌握三能级系统中粒子跃迁过程及三能级系统激光器的速率方程组。（四）了解并掌握三能级、四能级系统激光器的阈值泵浦功率和阈值泵浦能量。（五）掌握纵向光激励激光放大器的增益特性。（六）掌握激光器横模选择的物理基础和模式选择方法。71/132（七）理解典型固体激光器的工作物质、光谱特性、光腔结构特点。四、教学手段与方法
课堂教学，以授课为主，多媒体课件。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷考试。（二）成绩评定平时成绩30%+期末考试成绩70%。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
一、相干性的光子描述
二、光的受激辐射基本概念三、光的受激辐射放大四、光的自激振荡五、激光的特性
重点：光的二象性，平衡热辐射场的辐射特点和辐射能量密度分布，自发辐射、受激辐射和受激吸收的基本概念，受激辐射放大产生过程，激光的主要特点。难点：自发辐射、受激辐射和受激吸收的概念，受激辐射放大产生过程。激光的基本原理
第二章开放式光腔和高斯光束
一、光腔理论的一般问题二、共轴球面腔的稳定性条件
三、开腔模式的物理概念和衍射理论分析方法四、方形镜共焦腔的自再现模五、方形镜共焦腔的行波场六、一般稳定球面腔的模式特征七、高斯光束的基本性质及特征参数八、高斯光束q参数的变换规律九、高斯光束的聚集和准直
十、高斯光束的自再现变换与稳定球面腔十一、光束衍射倍率因子
重点：激光器的基本结构，光学谐振腔的结构和种类，共轴球面腔的稳定性条件，激光横模的概念和光强分布特点，高斯光束的特征参数及传输规律，高斯光束通过薄透镜时的变换规律，高斯光束聚焦和准直。难点：共轴球面腔的稳定性条件，激光横模的概念和光强分布特点，高斯光束的特征参数及传输规律，高斯光束通过薄透镜时的变换规律。第四章电磁场和物质的共振相互作用
72/132一、光和物质相互作用的经典理论简介二、谱线加宽和线型函数三、典型激光器速率方程
四、均匀加宽工作物质的增益系数五、非均匀加宽工作物质的增益系数
重点：谱线加宽的形成机理和线型函数的表达，激光能级系统中粒子跃迁过程及激光器的速率方程组，均匀加宽工作物质的增益系数和饱和特性，非均匀加宽工作物质的增益系数和饱和特性。难点：激光器的速率方程组，均匀加宽工作物质的饱和特性，非均匀加宽工作物质的饱和特性。第五章
一、激光器的阈值二、激光器的振荡模式三、输出功率与能量四、弛豫振荡
五、单模激光器的线宽极限六、激光器的频率牵引
激光振荡特性
重点：激光器振荡阈值、阈值反转粒子数密度、阈值增益系数等概念，激光器振荡模式竞争，三能级、四能级系统激光器的阈值泵浦功率和阈值泵浦能量，空间烧孔、兰姆凹陷等物理概念及形成机理，激光器驰豫振荡的概念及形成过程。难点：激光器振荡模式竞争，空间烧孔、兰姆凹陷等物理概念及形成机理，激光器驰豫振荡的概念及形成过程。第六章激光的放大技术
一、激光放大器的分类
二、均匀激励连续激光放大器的增益特性
三、纵向光激励连续激光放大器）的增益特性
重点：典型激光放大器的结构和分类，均匀激励激光放大器的增益特性，纵向光激励激光放大器的增益特性，掺铒光纤放大器（EDFA）、掺镨光纤放大器（PDFA）的特性和能级构成，放大的自发辐射及其应用。难点：均匀激励激光放大器的增益特性，纵向光激励激光放大器的增益特性。第七章
一、模式选择二、频率稳定三、Q调制
激光器特性的控制与改善
重点：激光器横模、纵模选择的物理基础和模式选择方法，调Q技术的意义、原理和实现方法，锁模的原理和实现技术。难点：调Q的原理，锁模的原理。73/132第七章
一、固体激光器二、气体激光器
典型激光器
重点：典型固体激光器和气体激光器的工作物质、光谱特性、光腔结构特点，半导体激光器的基本结构特点，半导体激光器中的载流子约束和光约束作用，半导体激光器的主要特性。激光器横模、纵模选择的物理基础和模式选择方法，调Q技术的意义、原理和实现方法，锁模的原理和实现技术。难点：典型固体激光器和气体激光器光谱特性，半导体激光器中的载流子约束和光约束作用。七、课程各教学环节要求
教学环节要求用多媒体课室进行相关课件的播放，每章有适当的例题来加深理解。授课过程中能结合国内外研究动态进行学习和分析。八、学时分配
教学内容章节一二四五六七八主要内容激光的基本原理开放式光腔和高斯光束电磁场和物质的共振相互作用激光振荡特性激光的放大技术激光器特性控制技术典型激光器总复习合计讲授498462426111111实验各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计41095657248274853322作业题量备注九、课程与其它课程的联系
本课程是在学生掌握了光学、高等数学、热力学的基础上开设的，本课程的学习有助于学生了解光电子技术、光纤通信系统等课程相关内容，可于上述课程并行开设。十、先修课程
光学、高等数学、热力学十一、教材与教学参考书
（一）教材周炳琨、高以智、陈倜嵘等编著.激光原理.版社，2008,第六版.9787118059717（ISBN）.北京：国防工业出（二）教学参考书[1]陈家壁,彭润玲.激光原理及应用.9787121191886（ISBN）.北京：电子工业出版社,2013,第三版.[2]阎吉祥.激光原理与技术.9787040316025（ISBN）.北京：高等教育出版社，2011，第二版.74/132《物理光学》课程教学大纲
（WaveOptics）
学时数：48其中：实验学时0课外学时0学分数：3课程类别：专业课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名张莉、职称助教）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2016年9月副院长）一、课程简介
物理光学是光学中非常重要的组成部分。本课程以光的干涉、衍射、偏振特性为主体内容，讲授光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，以及光的吸收、色散、散射现象。本课程是光电信息科学与工程专业的一门专业基础必修课程，通过本课程的学习，要求学生深刻理解有关干涉、衍射、偏振等现象的原理和规律，分析并处理光波传播过程中发生的各种光学现象，培养学生的抽象逻辑思维能力，为学习后续的光信息科学与技术的专业课奠定基础，同时为现代光学仪器、系统、元件的设计及新型光电技术的研发打下坚实的理论基础，为从事光学研究打下坚实的基础。二、课程的性质、目的和任务
（一）性质：《物理光学》是光电信息科学与工程专业的学科基础必修课程。它是研究光传播的基础课程。它是一门理论与实践相结合紧密的专业核心课程。（二）目的：在课堂教学、演示实验、习题课和课外作业等各个教学环节中，使学生牢固掌握物理光学的基本概念、基本规律和基本研究方法；了解物理光学与其他学科、技术相结合的发展现状；培养学生观察、分析、概括问题的思考能力；具备利用所学理论知识分析解决实际问题的能力。（三）任务：使学生掌握光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，了解光的吸收、色散、散色现象，培养学生的抽象思维能力，为后继专业课程奠定必要的基础。三、课程教学的基本要求
（一）了解光学学科的发展，特别是20世纪以来光学所取得的巨大成就；（二）理解并掌握光的波动方程的推导过程及求解过程；（三）理解并掌握光的电磁特性及光波场的相关概念，掌握定态光波的概念及其分类；（四）理解和掌握光的干涉、衍射及偏振的基本概念、基本原理、基本规律及其应用，并可结合所学理论知识分析解决实际问题；（五）了解光的吸收、色散和散射现象，并可结合所学知识分析实际问题；（六）了解物理光学与其他学科、技术相结合的发展现状。四、教学手段与方法
采用多媒体、黑板板书相结合的教学手段，课堂上采用问答法、讲授法相结合的教学75/132方法。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷笔试。（十）成绩评定总评成绩=平时成绩*30%+考试成绩*70%。平时成绩根据平时作业质量以及课程考勤综合评定。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
一、古代光学的成就
二、20世纪前的光学发展史三、20世纪若干重大进展摘要四、光学的研究内容及分类五、光学的研究方法
重点：光的本性。难点：光的本性。绪论
第二章
一、光的电磁特性二、光波场三、定态光波
光的电磁理论基础
重点：波动方程的推导及方程的求解，简谐波的数学描述及其相关概念，定态光波的概念及其分类。难点：波动方程的推导及方程的求解。第三章
一、光的叠加原理二、光的干涉条件三、分波前干涉
光的干涉
（一）杨氏干涉实验（二）可见度光波的时间相干性和空间相干性（三）洛埃镜实验四、分振幅干涉—薄膜干涉
（一）薄膜干涉原理（二）等倾干涉（三）等厚干涉（劈尖干涉和牛顿环）（四）迈克耳逊干涉仪（五）多光束干涉、法布里——泊涉仪；分波前干涉和分振幅干涉的基本概念及应用。重点：相干条件；光程（差）76/132难点：分波前干涉和分振幅干涉的基本概念及应用。第四章
（一）光的衍射现象及特点（二）惠更斯—费涅耳原理光的衍射
一、光的衍射现象和惠更斯—费涅耳原理
二、菲涅耳衍射
（一）半波带法（二）振幅矢量图解法（三）菲涅耳衍射(圆孔和圆屏)三、夫琅和费衍射
（一）夫琅和费单缝衍射（二）夫琅和费圆孔衍射及光学仪器的分辨本领四、平面衍射光栅
（一）多缝的夫琅和费衍射（二）光栅光谱重点：半波带法的基本物理思想和方法、振幅矢量图解法、夫琅和费单缝衍射、夫琅和费圆孔衍射、光栅衍射。难点：半波带法的基本物理思想和方法；光栅衍射。第五章
一、光的偏振态
（一）自然光（二）平面偏振光和部分偏振光（三）椭圆偏振光和圆偏振光光的偏振
二、晶体光学基础
（一）双折射现象及规律（二）用惠更斯原理解释双折射现象（三）晶体器件（四）通过玻片后光的偏振态的变化（五）椭圆偏振光和圆偏振光的获得与检验三、偏振光的干涉及应用四、旋光性
重点：五种偏振光的概念及检验方法、单轴晶体双折射的特点、惠更斯作图法、几种重要的偏振器件、偏振光的干涉。难点：单轴晶体的双折射；偏振光的干涉。第六章
一、光的吸收
（一）光吸收定律（二）吸收光谱光的吸收、色散和散射
二、光的色散
（一）色散率（二）正常色散和反常色散77/132三、光的散射
重点：光吸收定律。难点：正常色散和反常色散。七、课程各教学环节要求
（一）本课程以课堂教学为主，在教学过程中，对教学内容的体系及先后次序，讨论课及自学等教学环节的安排及教学方法的使用，均可根据实际情况确定。（二）尽量采取现代教学手段，采用多媒体电子教案，教学方法上从以教师为主逐步过渡到以学生为主。（三）在教好基础理论的前提下，适当介绍一些近代光学的新成就，扩大学生的知识面，但这部分内容不作过高要求。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六绪论光的电磁理论基础光的干涉光的衍射光的偏振光的吸收、色散和散射合计主要内容讲授1710108339实验各教学环节学时分配讨论0010012习题0122117课外其它小计1813129802874223作业题量备注九、课程与其它课程的联系
本课程是学习《电磁场》、《激光原理与技术》、《光纤光学》等后继课程的重要基础。十、先修课程
《高等数学》和《大学物理》。十一、教材与教学参考书
（一）教材姚启钧.光学教程.9787040400823（ISBN）.北京:高等教育出版社,2014,第五版.（二）教学参考书[1]赵凯华、钟锡华.光学(上下),9787301001943（ISBN）,北京大学出版社,2008,第一版.[2]石顺祥、张海兴.物理光学与应用光学.9787560608501（ISBN）.西安：西安电子科技大学出版社,2008,第一版.[3]易明.普通物理学教程.9787040074604（ISBN）.光学.北京：高等教育出版社,1999,第一版.78/132[4]马科斯•玻恩,埃米尔•沃耳夫.光学原理,97871212323（ISBN）北京:电子工业出版社，2013,第七版.79/132《光学透镜设计（ZEMAX）》课程教学大纲
（IntroductiontoLensDesignwithZEMAX）
学时数：32其中：实验学时0课外学时16学分数：2课程类别：专业课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名曾亚光、职称副教授）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2016年9月副院长）一、课程简介
光学透镜设计（ZEMAX）是一门理论与实践相结合的专业课，主要讲授现代光学透镜设计的基本理论、设计方法、设计步骤和典型透镜系统的设计，并利用光学设计工具软件ZEMAX进行设计实践，培养学生的光学透镜系统的应用型产品的设计能力。课程内容包括光学系统像质评价、薄透镜系统的初级像差理论、ZEMAX光学设计软件的应用、望远物镜的设计、照明光学系统设计、照相物镜设计等。二、课程的性质、目的和任务
光学透镜设计（ZEMAX）课程旨在让学生了解和掌握光学透镜系统的设计理论、设计方法和设计工具，对光学系统的像质评价、透镜的像差和像差校正方法有较好的认识和掌握，能够熟悉和掌握光学设计工具软件ZEMAX的使用，并能进行具体的光学透镜系统设计，培养学生的光学透镜系统的应用型产品的设计能力。三、课程教学的基本要求
（一）使学生了解光学透镜系统像质评价的方法和指标，认识和掌握几何像差和光学传递函数等像质评价指标，理解透镜系统的结构参数与其光学特性和成像质量之间的关系。（二）使学生了解和认识薄透镜系统的初级像差理论，掌握初级像差与透镜系统的结构参数、视场角、物高、光束孔径之间的关系，掌握光学透镜系统设计的基本理论。（三）使学生熟悉和掌握ZEMAX光学设计工具软件的使用方法，学会用ZEMAX工具进行光学透镜系统的建模、光线追迹、像差分析和优化方法，学会用ZEMAX工具设计应用型的光学透镜系统。（四）使学生通过典型光学透镜系统的设计实例和设计实践掌握用ZEMAX工具进行透镜设计的方法和步骤，培养光学透镜系统的基本设计能力。四、教学手段与方法
（一）以课堂讲授、示范和学生实践相结合的方式为主。（二）根据课时少、信息量大的特点，教学上要充分利用现代化教学手段，使用具有投影教、学、练的多功能多媒体课室；要充分体现教师引导，学生主体原则，使学习过程科学有效。五、考核方式与成绩评定
80/132（一）考核方式闭卷考试。（二）成绩评定30%平时成绩+70%期末考试成绩。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
光学系统像质评价
一、概述
二、光学系统的坐标系统、结构参数和特性参数三、几何像差的定义及其计算四、垂轴像差的概念及其计算
五、几何像差计算程序ABR的输入数据与输出结果重点：光学系统的坐标系统、结构参数、几何像差难点：几何、垂轴像差的计算第二章光学自动设计原理和程序
一、概述
二、光学自动设计中的最优化方法三、适应法光学自动设计程序重点：光学自动设计中的最优化方法难点：适应法光学自动设计程序第三章
一、概述
二、Zemax的用户界面三、Zemax基本操作重点：Zemax基本操作难点：Zemax的应用ZeMax光学设计软件应用
第四章薄透镜系统的初级像差理论
一、概述
二、薄透镜系统的初级像差方程组三、薄透镜组像差的普遍性质四、像差特性参数的归化重点：薄透镜系统的初级像差方程组难点：薄透镜组像差的普遍性质第五章望远物镜设计
一、望远物镜设计的特点
二、用初级像差求解双胶合望远物镜的结构参数三、用Zemax软件设计双胶合望远物镜四、大相对孔径望远物镜设计
81/132重点：望远物镜设计难点：用Zemax软件设计双胶合望远物镜第六章
一、显微物镜设计的特点二、显微物镜的类型
三、低倍消色差显微物镜设计重点：显微物镜设计的特点难点：低倍消色差显微物镜设计显微物镜设计
七、课程各教学环节要求
（一）课程内容的取舍和安排上，应在保证掌握光学透镜设计理论和设计方法的前提下，突出重点要点，教材的内容可酌情量裁和添补，或给学生选学、自学、暂不作要求等。（二）光学系统设计是一门理论紧密联系实践、注重实践的课程，应尽可能地根据其新发展、新领域和新需求赋予课程内容以时代气息，调动学生的学习积极性，开拓学生的视野。（三）根据课时少、信息量大的特点，教学上要充分利用现代化教学手段，使用具有投影教、学、练的多功能多媒体课室；要充分体现教师引导，学生主体原则，使学习过程科学有效。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六主要内容光学系统像质评价光学自动设计原理和程序ZEMAX光学设计软件应用薄透镜系统的初级像差理论望远镜设计显微物镜设计合计讲授22442216实验22242416各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计44684632作业题量备注九、课程与其它课程的联系
本课程既是光学系统设计课程又是应用光学或工程光学的课程设计课程，最好能在应用光学或工程光学之后开课。本课程既需要掌握必要的设计理论和设计方法，又需要注重具体的设计实践以及设计理论与设计实践的结合，同时又需用ZEMAX设计工具将它们融会贯通，通过ZEMAX的设计实践掌握光学透镜的设计理论、设计方法和设计步骤。十、先修课程
波动光学、应用光学十一、教材与教学参考书
（一）教材黄一帆，李林.光学设计教程.97875025717(ISBN).北京:北京理工大学出版社.82/1322009,第一版.（二）教学参考书[1]毛文炜.现代光学镜头设计方法实例.9787111419488(ISBN).北京:机械工业出版社.2013,第一版.[2]刘钧，高明.光学设计.9787118077261(ISBN).北京:国防工业出版社.2012,第一版.83/132《光电传感与检测技术》课程教学大纲
（PhotoelectricSensorandDetectionTechnology）
学时数：32其中：实验学时0课外学时16学分数：2课程类别：专业课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名成建群、职称讲师）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2016年9月副院长）一、课程简介
《光电传感与检测技术》课程介绍光电传感器与检测技术的基本原理和应用的基础知识，以及光电传感器与检测技术发展的趋势和新动向。学生通过本课程能学习各类光电传感器与检测技术的基本原理、主要技术性能特点和传感器应用的基础知识；了解现代光电传感器与检测技术发展的基本趋势和光电传感与检测技术在高新技术领域中的典型应用；了解光电传感与检测技术与现代科学技术成就的密切联系，以及光电传感器与检测技术发展的新动向、新趋势。通过学习光电传感与检测技术可以培养学生掌握运用光电传感与检测技术的基本能力，适应现代高新技术发展的要求，加深理解光电传感器与检测技术对现代科技发展的重要意义。开设本课程能够帮助学生系统性掌握光电传感与检测技术的基础，并且具备初步应用的能力，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、课程的性质、目的和任务
《光电传感与检测技术》是一门重要的专业必修课程。本课程介绍温度传感器、光栅传感器、光电式传感器、红外传感器、固态图像传感器、光纤传感器等各类光电传感器技术的基本原理和应用的基础知识，以及光电传感器与检测技术发展的趋势和新动向。学生通过本课程能掌握各类光电传感器与检测器件的基本原理、主要技术性能特点；了解现代光电传感器与检测技术发展的基本趋势及其在高新技术领域、物联网领域中的典型应用。通过学习本课程可以培养学生掌握运用光电传感与检测技术的基本能力，适应现代高新技术发展的要求，加深理解光电传感器与检测技术对现代科技发展的重要意义。开设本课程能够帮助学生系统性掌握光电传感与检测技术的基础，并且具备初步应用的能力，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。84/132三、课程教学的基本要求
（一）理解光电传感器与检测器件的基本概念、分类、基本特性。（二）掌握温度传感器、光栅传感器、光电式传感器、红外传感器、固态图像传感器、光纤传感器这几种光电探测器的结构、工作原理和应用。（三）了解各类光电传感器在高新技术领域、物联网领域中的应用。四、教学手段与方法
本课程以讲授为主，配合案例讲解。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷笔试。（二）成绩评定总评成绩=平时成绩*30%+考试成绩*70%。平时成绩根据平时作业质量以及课程考勤综合评定。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
一、传感器的定义二、传感器的作用三、传感器的分类
四、传感器的基本性能
（一）静态特性（二）动态特性绪论
五、传感器的发展方向
重点：传感器的定义、基本性能。难点：传感器的基本性能。第二章
一、热电偶
（一）热电效应（二）热电偶的基本规律1、中间导体定律温度传感器
85/1322、标准电极定律3、中间温度定律（三）热电偶的温度误差与补偿办法（四）热电偶的测量电路二、热电阻传感器
（一）金属热电阻（二）半导体光电电阻三、半导体PN结热传感器
重点：热电偶的定义与基本定律；各类热电阻传感器的工作原理；半导体PN结热传感器的工作原理。难点：热电偶的基本定律。第三章
一、光栅的定义二、光栅的种类
（一）物理光栅（二）计量光栅光栅传感器
三、莫尔条纹形成的原理
四、莫尔条纹测量位移的原理五、莫尔条纹技术的特点六、光栅传感器的结构七、辨向原理
重点：光栅的定义与种类；莫尔条纹形成的原理与测量位移的原理；莫尔条纹的辨向原理。难点：莫尔条纹的辨向原理。第四章
一、光电效应
（一）内光电效应（二）外光电效应（三）光生伏特效应光电式传感器
二、光电导传感器
（一）光敏电阻工作原理（二）光敏电阻特性（三）光敏电阻的应用三、光生伏特传感器
（一）光生伏特器件工作原理（二）硅光电池（三）硅光电二极管（四）硅光电三极管（五）光电位置传感器四、光电发射器件
（一）光电管（二）光电管的特性86/132（三）光电倍增管（四）应用重点：光电效应；光电导传感器、光生伏特传感器、光电发射器件的工作原理。难点：各类光电式传感器的应用。第五章
一、红外辐射的基本知识二、红外传感器
（一）热传感器1、热敏电阻传感器2、热电偶传感器3、高莱气动传感器4、热释电传感器（二）光子传感器红外传感器
三、红外传感器的性能参数四、红外测温
（一）红外测温特点（二）红外测温原理五、红外成像六、红外分析仪
重点：各类红外传感器的工作原理；红外传感器的性能参数。难点：红外成像、红外分析。第六章
一、发展历史二、MOS元
三、电子转移过程四、CCD传感器
五、CCD传感器的应用
重点：电子转移过程；CCD传感器工作原理。难点：电子转移过程。固态图像传感器
第七章
一、光纤传感器的分类二、强度调制的光纤传感器
（一）光纤微弯传感器（二）反射式光纤传感器（三）半导体吸收光纤传感器（四）折射率调制光纤传感器光纤传感器
三、相位调制光纤传感器
（一）马赫—泽德尔干涉仪结构（二）法布里-泊涉仪结构（三）迈克尔逊干涉仪结构87/132（四）萨格纳克干涉仪结构四、偏振调制光纤传感器
（一）磁光效应（二）电光效应（三）光弹效应五、频率调制光纤传感器六、分布式光纤传感器七、光纤光栅传感器
重点：强度调制的光纤传感器的种类；相位调制光纤传感器的结构；偏振调制光纤传感器的原理；分布式光纤传感器的原理；光纤光栅传感器的原理。难点：位调制光纤传感器的结构；偏振调制光纤传感器的原理。第八章
一、物联网的定义二、物联网的结构三、中国的物联网
重点：物联网的定义；物联网的结构。难点：物联网的结构。物联网技术
七、课程各教学环节要求
（一）教学上应该注意的问题由于光电传感与检测技术按新摩尔定律飞速发展，为了适应发展需求，应安排学生课外多上网浏览光电传感器与检测器件的相关网站，了解新技术新发展；此外还应安排适量的课后作业，进行一些必要的推导和计算以加强对理论和相关结论的理解。（二）主要教学方法课堂讲授以讲授为主，适当地插入课堂讨论、自学指导课、习题课等各种形式的教学形式，课外以学生自学为主，同时利用每周答疑时间针对学生作业和提问情况进行集体辅导。根据课时少、信息量大的特点，教学上要充分利用现代化教学手段，尽量使用投影教、学或多媒体课室；要充分体现教师主导，学生主体原则，引导学生掌握科学有效的科学方法。八、学时分配
作业教学内容各教学环节学时分配题量讲章节主要内容授一二绪论温度传感器24验论题外它计2404实讨习课其小备注88/132三四五六七八光栅传感器光电式传感器红外传感器固体图像传感器光纤传感器物联网技术48444232484442334024合计32九、课程与其它课程的联系
本课程在《大学物理》、《应用光学》、《模拟电子技术》课程之后开设，是光电信息科学与工程以及光源与照明专业的综合性应用型课程。本课程是学习《光电显示技术》、《毕业论文》等后继课程的重要基础。十、先修课程
《大学物理》、《应用光学》、《模拟电子技术》。十一、教材与教学参考书
（一）教材魏学业．传感器与检测技术．978-7-115-28730-4(ISBN).北京：人民邮电出版社，2012，第一版.（二）教学参考书[1]江晓军．光电传感与检测技术．978-7-111-34950-1(ISBN).北京：机械工业出版社，2011，第一版.[2]徐科军．传感器与检测技术．978-7-121-14653-4(ISBN).北京：电子工业出版社，2011，第三版.[3]胡向东．传感器与检测技术．978-7-111-25808-7(ISBN).北京：机械工业出版社，2009，第一版./132《光纤通信》课程教学大纲
（OpticalFiberCommunications）
学时数：48其中：实验学时0课外学时0学分数：3课程类别：专业课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名陈伟成、职称教授）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2016年9月副院长）一、课程简介
随着人们对通信的需求与日俱增，光纤通信以其巨大的可用带宽和极低的传输损耗而成为最主要的传输方式，基于光纤技术的电信网络已经成为最主要的传输系统。《光纤通信》是光电信息科学与工程专业的一门专业课程。本课程的主要内容有光纤传输原理与特性，光源与光发射系统，光探测器与光接收系统，光放大器原理与应用，数字传输系统，无源器件以及光网络等，并将介绍代表当今高速大容量光纤通信技术主流的波分复用光纤通信技术，以及代表未来光纤通信技术发展方向的全光光纤通信技术。通过课堂教学使学生掌握光纤通信原理的基本知识和实用技术，能够正确地选择和应用光纤通信系统，具有运用光纤通信理论解决实际问题的能力。二、课程的性质、目的和任务
本课程是光电信息科学与工程专业的专业必须课程，教学的目的是向学生介绍光纤通信的基本原理和系统，使学生对光纤通信这一在当今信息领域内高速发展并起着关键作用的技术有一较好的了解。课程主要教学任务包括：光纤传输原理与特性，光源与光发射系统，光探测器与光接收系统，光放大器原理与应用，数字传输系统，无源器件以及光网络等，并将介绍代表当今高速大容量光纤通信技术主流的波分复用光纤通信技术，以及代表未来光纤通信技术发展方向的全光光纤通信技术。通过课堂教学和实践环节使学生掌握光纤通信原理的基本知识和实用技术，能够正确地选择和应用光纤通信系统，具有运用光纤通信理论解决实际问题的能力。三、课程教学的基本要求
（一）了解光纤通信的发展历史与现状；了解光纤通信系统简介；掌握光纤通信中若干基本名词。（二）掌握光在光纤中的传输；理解光纤的模式和结构特性；了解光纤材料以及光纤光缆的制造；理解光纤的损耗；理解光纤波导中的信号失真；了解单模光纤的优化设计。（三）掌握半导体材料中的光电子特性；理解发光二极管的结构与工作特性；理解半导体激光器的工作原理、结构及特性；理解光源至光纤的功率发射以及耦合效率。（四）掌握光电二极管和接收机的基本原理；了解接收机的性能指标。（五）掌握点到点链路的功率预算和传输距离；了解线路编码；了解噪声对系统性能的影响。90/132（六）掌握WDM的工作原理；了解几种光耦合器、可调谐光源以及可调谐滤波器；了大器的工作原理、基本类型和系统应用。（七）认识基本网络，了解SONET/SDH，了解非线性对网络性能的影响。四、教学手段与方法
本课程以讲授为主，配合习题讲解。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷笔试。（十一）成绩评定总评成绩=平时成绩*30%+考试成绩*70%。平时成绩根据平时作业质量以及课程考勤综合评定。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章概论
一、光纤通信发展的历史和现状二、光纤通信的优点和应用三、光纤通信系统的基本组成重点：光纤通信的优点。难点：光纤通信的基本组成。第二章光纤和光缆
一、光纤结构和类型二、光纤传输原理三、光纤传输特性四、光缆
五、光纤特性测量方法
重点：光纤的传光原理、模式理论及光纤特性。难点：光纤的模式理论。第三章通信用光器
一、光源二、光检测器三、光无源器件
重点：光源、光检测器、光无源器件的工作原理。难点：光纤中的光检测器。第四章光端机
一、光发射机二、光接收机三、线路编码
重点：光发射机、光接收机的工作原理。91/132难点：线路编码原理与规则。第五章数字光纤通信系统
一、两种传输二、系统的性能指标三、系统的设计重点：两种传输。难点：系统的设计。第六章模拟光纤通信系统
一、调制方式
二、模拟基带直接光强调制光纤传输系统三、副载波复用光纤传输系统
重点：模拟基带直接光强调制光纤传输系统。难点：副载波复用光纤传输系统。第七章光纤通信新技术
一、光纤放大器二、光波分复用技术三、光交换技术重点：光纤放大器。难点：光交换技术。七、课程各教学环节要求
（一）本课程以课堂教学讲授为主，要求按照教学大纲的规定，全面把握课程的深度、广度和教学内容的重点和难点，把握好教学进度。（二）在教学中以教材为主，及时补充新内容，并要求学生多看科技刊物，扩充知识面，了解科技动态，活跃思维能力。（三）根据课程性质和要求，及时布置相应的课外作业，有利于加强学生的思维训练，提高分析问题和解决问题的能力。批改作业认真负责，指出问题错误，启发学生思考。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六七概论光纤和光缆通信用光器件光端机数字光纤通信系统模拟光纤通信系统光纤通信新技术主要内容讲授28163492/132各教学环节学时分配实验讨论习题22课外其它小计21018144作业题量备注563122合计43819九、课程与其它课程的联系
本课程在《大学物理》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》课程基础上开设的课程。本课程是进一步完成《科研训练》、《毕业设计（论文）》等实践环节课程的重要基础。十、先修课程
《高等数学》、《大学物理》、《物理光学》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》。十一、教材与教学参考书
（一）教材刘增基．光纤通信．9787560610290（ISBN）.西安：西安电子科大出版社，2008年，第二版.（二）教学参考书（宋体五号）[1]王加强.光纤通信工程.7563506098(ISBN).北京：北京邮电大学出版社，2003年，第一版.[2]徐荣，龚倩.高速宽带光互联网技术.711509912X(ISBN).北京：人民邮电出版社，2002年，第二版.[3]董天临.光纤通信原理与新技术.7560917267(ISBN).武汉：华中理工大学出版社，1998年，第一版.93/132《光电显示技术》课程教学大纲
（Photoelectricdisplaytechnology）
学时数：32其中：实验学时0课外学时0学分数：2课程类别：专业课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名肖鹏、职称助教）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长编写日期：2016年9月）一、课程简介
《光电显示技术》为光源与照明专业学生的一门专业限选课，被誉为“信息高速公路的出入口”，是信息技术的主要组成部分。主要对信息显示技术及其系统原理做了较为全面的叙述。主要内容包括：显示系统指标与人的因素，显示器件，CRT的驱动、控制，液晶显示器件的构造、显像原理、驱动，LED显示器件的显示原理、扫描驱动电路、技术指标，等离子体显示器件的显示原理、特点、性能指标，激光显示技术，大屏幕显示技术，场致发射显示器件、ELD的基本结构及工作原理，新型OLED显示技术的结构、制备、原理、性能指标等。二、课程的性质、目的和任务
本课程是“光源与照明”本科专业的一门专业基础课。通过本课程学习，培养学生跟踪和掌握国内外光电显示领域的新理论、新知识、新技术和新成果。三、课程教学的基本要求
（一）了解光电显示器件分类。（二）掌握人眼视觉特性、色彩学基础。（三）了解光的基本特性、显示器件主要性能指标。（四）了解光电显示技术的最新发展趋势及应用前景。四、教学手段与方法
本课程以课堂讲授为主，适当地插入课堂讨论、自学指导课、习题课等各种形式的教学形式，课外以学生自学为主。主要采用多媒体教学手段，配合黑板板写手段。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷笔试。（二）成绩评定总评成绩=平时成绩*30%+考试成绩*70%。平时成绩根据平时作业质量以及课程考勤综合评定。六、课程的教学内容、重点和难点
94/132第一章绪论
（一）光电显示技术概述
（二）显示参量与人的因素重点：人眼视角特征，色彩学，显示器件主要性能指标。难点：人眼视角特征，色彩学。第二章阴极射线管显示技术（一）CRT显示器的基本结构与工作原理（二）CRT显示器的驱动与控制
（三）CRT显示器的特点、性能指标及发展历史黑白、彩色CRT显示器的基本结构与工作原理，CRT显示器的主要单元、相关技术、重点：控制电路、特点及性能指标。难点：CRT显示器的工作原理、主要单元、相关技术、控制电路。第三章液晶显示技术
（一）液晶概述（二）液晶显示器件
（三）液晶显示器的技术参数、特点及发展史重点：液晶的晶相、物理性质、电气光学效应，液晶显示器件的构造、显像原理、分类、驱动，液晶显示器的技术参数、特点。难点：液晶的物理性质、电气光学效应，液晶显示器件的显像原理、分类、驱动，液晶显示器的技术参数。第四章发光二极管显示技术（一）发光二极管基本知识（二）发光二极管显示器件（三）有机发光二极管显示技术重点：半导体光源的物理基础，发光二极管结构、驱动、特点及应用，LED显示器件的显示原理、扫描驱动电路、技术指标，有机发光二极管显示简介、分类及特点，有机发光二极管前沿显示技术。难点：半导体光源的物理基础，发光二极管结构、驱动、特点及应用，LED显示器件的显示原理、扫描驱动电路、技术指标。第五章等离子体显示技术
（一）等离子体显示器件工作原理（二）等离子体显示器件的驱动与控制重点：等离子体基本知识、等离子体显示器件的显示原理、特点、性能指标，等离子体显示器件的电路组成、驱动电路、产业现状。难点：等离子体显示器件的显示原理、特点、性能指标，等离子体显示器件的电路组成、驱动电路。第六章激光显示技术
（一）激光基本知识
95/132（二）激光显示器件重点：激光显示原理，常用激光显示器件，激光显示技术展望。难点：激光显示原理，常用激光显示器件。第七章新型光电显示技术
（一）电致变色显示技术（二）场致发射显示技术（三）电致发光显示技术
（四）有机发光二极管显示技术重点：电致变色现象、显示器件，场致发射显示器件的构成及工作原理，ELD的分类、特点、基本结构及工作原理，有机发光二极管（OLED）显示技术。难点：有机发光二极管的工作原理。第八章大屏幕显示技术
（一）大屏幕显示技术
（二）HDTV多媒体大屏幕显示墙重点：被动发光型大屏幕显示系统，主动发光型大屏幕显示系统，投影型大屏幕显示系统，HDTV多媒体大屏幕显示墙的组成、关键技术、功能。难点：投影型大屏幕显示系统，HDTV多媒体大屏幕显示墙的组成、关键技术。七、课程各教学环节要求本课程以课堂教学为主。由于光电显示技术与人们的生活息息相关，因此在教学过程中，应注意理论与实际相结合，扩大学生的知识面，调动学生的学习兴趣。本课程课堂讲授32学时。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六七八主要内容绪论阴极射线管显示技术液晶显示技术发光二极管显示技术等离子体显示技术激光显示技术新型显示技术大屏幕显示技术合计讲授4434336229213实验各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计443433833211111117作业题量备注九、课程与其它课程的联系
课程是在学生掌握了光学、光度学原理、模拟电子学、数字电子学的基础上开设的，本课程的学习有助于学生了解光电子技术基础、半导体物理等课程相关内容，可与这些课程并行开设。十七、先修课程
96/132《高等数学》、《光学》、《光度学原理与测量技术》、《半导体物理》、《新型平板显示技术》。十一、教材与教学参考书
（一）教材邹开顺、王辅忠，《光电原理与显示技术》（978-7-118-10179-9），北京：国防工业出版社，2016年01月，第一版第一次（二）教学参考书格式：[1]应根裕、胡文波、邱勇等编著，《平板显示技术》，人民邮电出版社，2002年10月[2]李文峰、顾洁、赵亚辉、吕颖利等编著，《光电显示技术》，清华大学出版社，2010年02月97/132《信息光学》课程教学大纲
(InformationOptics)
学时数：48其中：实验学时0课外学时0学分数：3课程类别：专业课程（必修）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名王茗祎、职称助教）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2016年9月副院长）一、课程简介
《信息光学》是“光电信息科学与工程”本科专业的一门重要的专业理论课，属于学科专业必修课程，是近年来发展起来的一门新兴学科，已渗透到科学技术的各个领域，成为信息科学的重要分支，得到越来越广泛的应用。其知识范围为线性系统分析、标量波衍射理论、光学变换、光学全息和信息处理等。二、课程的性质、目的和任务
《信息光学》是“光电信息科学与工程”本科专业必修课程，是在全息术、光学传递函数和激光的基础上，从传统的、经典的波动光学中脱颖而出。涉及的光学信息处理具有高度并行、信息量大的特点。课程的目的和任务是通过讲述信息光学的基本原理及利用光学方法进行信息变换方法等内容，使学生了解信息光学的基本知识和应用领域，熟悉信息光学中常用的各种数学工具以及光学相关、卷积、微分、增强等技术的实现方法，具有解决信息光学及光学信息处理等方面问题的能力；同时培养学生理论联系实际，结合光学信息处理技术，开拓学生理论用于实践的方法和创新思路，提高学生解决实际问题的能力，为从事光学信息处理工作和近代光学信息处理技术的学习打下基础。三、课程教学的基本要求
（一）要求学生掌握信息光学基本理论，了解信息光学的发展前沿和应用。（二）结合光学信息处理技术，开拓学生理论用于实践的方法和创新思路，提高学生解决实际问题的能力。（三）熟悉信息光学中常用的各种数学工具以及光学相关、卷积、微分、增强等技术的实现方法，具有解决信息光学及光学信息处理等方面问题的能力（四）要求学生认真听课并完成一定的作业，参加期终考试。四、教学手段与方法
本课程以课堂讲授为主，配合习题讲解，主要采用多媒体教学手段，配合黑板板写手段。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷笔试。98/132（二）成绩评定总评成绩=平时成绩*30%+考试成绩*70%。平时成绩根据平时作业质量以及课程考勤综合评定。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章傅里叶分析
一、几个常用的初等函数：δ函数、梳状函数二、卷积与相关
三、傅里叶变换性质及定理
重点：傅里叶光学的数学基础、傅里叶变换的光学应用。难点：有关数学公式的理解和众多定理的灵活运用。第二章二维线性系统
一、线性系统的定义二、脉冲响应三、线性不变系统四、抽样定理五、空间带宽积
重点：抽样定理，空间带宽积。难点：线性系统、二维线性空不变系统的定义。第三章标量波衍射理论
一、光波的数学描述二、基尔霍夫衍射理论三、衍射的角谱理论
四、菲涅耳衍射、夫琅禾费衍射五、衍射光栅
重点：掌握单色光波场的复振幅表示，掌握光的传播就是光的衍射过程这一物理思想，理解角谱概念。难点：需要进行大量复杂的数学公式推导。第四章：透镜的位相调制和傅里叶变换性质
一、光波通过透镜的相位分布二、透镜对点光源的成像三、透镜的傅里叶变换特性
四、透镜孔径对傅里叶变换的影响
重点：在傅里叶光学的角度重新理解透镜这一基本光学元件的成像机理。难点：理解透镜的傅里叶变换特性。第五章光学成像系统的频率特性
一、透镜的成像性质
99/132二、衍射受限系统的点扩展函数三、衍射受限系统的成像规律
四、相干传递函数、光学传递函数、有像差系统的传递函数五、相干与非相干成像系统的比较。
重点：建立光学成像系统理论，它与传统光线光学的理论有本质的不同，但结论相同。前者更加科学和精确。难点：数学公式复杂。第六章光学全息
一、光学全息术基本原理二、同轴全息和离轴全息三、各种全息图、记录介质四、全息干涉计量。
重点：掌握全息照相原理、了解几种常用全息图的基本光路。难点：在理论上理解全息照相的原理。第七章计算全息
一、计算全息图的制作过程二、计算全息图的编码方法三、相息图
重点：理解全息的编码方法。难点：全息的编码方法。第八章光学信息处理
一、光学信息处理的分类二、相干滤波的基本原理
三、空间滤波系统与滤波器、空间滤波应用四、图像相减、图像识别
五、非线性处理、模糊图像的复原
六、相干与非相干处理、非相干处理系统、非相干频率综合七、白光光学处理技术
重点：理解空间滤波的基本原理，如何实现光学信息处理。难点：掌握光学信息处理的原理和几种处理方法。七、课程各教学环节要求
（一）本课程的教学环节包括课堂讲授、习题课、课堂讨论和课后作业批改、答疑等。在课堂教学中要着重于基本原理和基本方法的分析，注意培养学生把信息光学概念和数学工具结合起来提高光信息处理能力。（二）本课程的习题较难做，在搞好课堂教学的同时，对于学生课后作业中反映出来的问题，也应予以足够的重视，并及时在习题课中加以指导。八、学时分配
100/132教学内容章节一二三四五六七八合主要内容傅里叶分析二维线性系统标量波衍射理论透镜的位相调制和傅立叶变换性质光学成像系统的频率特性光学全息计算全息光学信息处理计讲授实验各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计作业题量备注847622
111195862848
4222222218
1313
九、课程与其它课程的联系
信息光学是依据信息与电子科学教学指导委员会为光电信息科学与工程专业培养目标而开设的，是学科专业基础课并且是一门主干课。先修课程见十。本课程是《光电技术与光电显示》、《毕业论文》等课程的重要基础。十、先修课程
《高等数学》、《数学物理方法》、《波动光学》、《大学物理》等课程为本课程的先修课程。十一、教材与教学参考书
（一）教材吕乃光.傅里叶光学.7111184807（ISBN）.北京:机械工业出版社,2006，第二版.（二）教学参考书[1]苏显渝，李继陶.信息光学.9787030077219（ISBN）.北京:科学出版社，2007，第二版.[2]王仕璠.信息光学理论与应用.7563508201（ISBN）.北京:北京邮电大学出版社,2008，第二版.[3]母国光，光学信息处理.97870402681（ISBN）.天津:南开大学出版社,2009，第二版.101/132《电磁场》课程教学大纲
（ElectromagneticField）
学时数：40其中：实验学时0课外学时0学分数：2.5课程类别：专业课程（限选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名陈伟成、职称教授）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2016年9月副院长）一、课程简介
《电磁场》是光电信息科学与工程专业的一门专业课程。本课程的主要内容有矢量分析与场论、静电场分析、恒定电流的磁场、时变电磁场与电磁波、波导的传输特性等。开设本课程的目的是：加深学生对电磁场运动规律的理解和对光的波动性的认识，初步掌握工程应用中电磁场与电磁波问题的基本分析和计算方法，为进一步深入学习后继课程和解决各种复杂的实际电磁场与电磁波工程应用问题打好基础。通过本课程的教学，培养学生严谨的学风、科学的思维方法和抽象思维的能力、把物理概念和数学工具结合起来处理电磁问题的能力。二、课程的性质、目的和任务
《电磁场》是电子信息类学科本科教学的学科专业课程，它主要包括电磁基本理论及电磁工程基础两个方面。开设本课程的目的和任务是：1、加深学生对电磁场性质的理解和对光的波动性的认识，初步掌握工程应用中电磁场与电磁波问题的基本分析和计算方法，为进一步深入学习后继课程和解决各种复杂的实际电磁场与电磁波工程应用问题打好基础。2、通过本课程的学习，培养学生严谨的学风、科学的思维方法和抽象思维的能力、把物理概念和数学工具结合起来处理电磁问题的能力，达到增强学生的适应能力与创造能力的目的。三、课程教学的基本要求
（一）理解直角坐标、圆柱坐标、球坐标的变换关系。（二）掌握计算电场强度和电位函数的方法。（三）掌握磁场强度与安培环路定理。（四）了解平面电磁波的性质。（五）了解矩形波导的传输特性，了解圆波导的传输特性。四、教学手段与方法
本课程以讲授为主，配合习题讲解。102/132五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷笔试。（十二）成绩评定总评成绩=平时成绩*30%+考试成绩*70%。平时成绩根据平时作业质量以及课程考勤综合评定。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
一、矢量及其代数运算
二、圆柱坐标系和球坐标系
（一）圆柱坐标系（二）球坐标系矢量分析与场论
三、矢量场
（一）通量与散度（二）环量与旋度四、标量场
（一）标量场的等值面（二）方向导数（三）梯度五、亥姆霍兹定理
重点：矢量场的通量及散度、矢量场的环量及旋度、标量场的梯度的定义和计算。难点：复合函数三度的计算；哈密尔顿算子。第二章
一、电场强度与电位函数
二、真空中静电场的基本方程
（一）电通密度（二）高斯定理（三）电场的环量静电场和恒定电场
三、电介质的极化及介质中的场方程四、导体的电容
五、静电场的边界条件
（一）电通量密度的法向分量（二）电场强度的切向分量（三）分界面上电场的方向六、恒定电场
（一）恒定电场的基本方程（二）接地电阻（三）电动势重点：库仑定律；电场强度；电位函数；电偶极子；电通量及其密度；高斯定理；电场强度的环量；103/132电通量密度的法向分量；电场强度的切向分量；分界面上电场的方向。电流与电流密度；恒定电场的基本方程；接地电阻；电动势。难点：电通量密度的法向分量；电场强度的切向分量；第三章
一、边界问题的提法二、唯一性定理三、镜象法四、分离变量法
边值问题的解法
重点：边界问题；唯一性定理；镜象法；分离变量法。难点：分离变量法。第四章
（一）磁通密度（二）环路定理恒定电流的磁场
一、真空中恒定磁场的基本方程
二、磁介质的磁化、介质中的场方程三、恒定磁场的边界条件四、自感和互感
重点：磁通密度；磁通密度的散度及磁通连续性原理；磁场强度与安培环路定理；矢量泊松方程。电磁场的能量；能量守恒和转换定律；能量密度和能流密度；自感；互感。难点：电磁场的能量；能量密度和能流密度。第五章时变电磁场
一、法拉第电磁感应定律二、位移电流
三、麦克斯韦方程及边值关系四、坡印廷定理与坡印廷矢量
五、电磁场的位函数及其方程（选讲）六、时谐电磁场
（一）相量表示法（二）麦克斯韦方程组的相量表示（三）复坡印廷矢量重点：法拉第电磁感应定律；位移电流；麦克斯韦方程的导出；坡印廷矢量。时谐电磁场的相量表示法；麦克斯韦方程的相量形式；复坡印廷矢量及平均坡印廷矢量。难点：麦克斯韦方程的导出；时谐电磁场的相量表示法；复坡印廷矢量及平均坡印廷矢量。第六章
一、无耗媒质中的均匀平面波
（一）相位（二）行波与相速（三）波长与相位常数（四）波阻抗平面电磁场
104/132（五）平面波表达式二、无限大导电媒质中的均匀平面波
（一）复介电常数（二）无限大导电媒质中的均匀平面波三、导体中的均匀平面波、趋肤效应四、电磁波的极化
（一）线极化（二）圆极化（三）椭圆极化五、电磁波的色散与群速
六、均匀平面电磁波对平面边界的垂直入射
（一）理想介质与理想导体的分界面（二）两种理想电介质分界面重点：均匀平面波；线极化波；圆极化波；椭圆极化波。色散与群速；理想介质与理想导体的分界面；两种理想电介质分界面。难点：均匀平面电磁波对平面边界的垂直入射。七、课程各教学环节要求
（一）本课程的教学环节包括课堂讲授、习题课和课后作业批改、答疑等。在课堂教学中要着重于基本原理和基本方法的分析，注意培养学生把物理概念和数学工具结合起来处理电磁问题的能力。（二）考虑到本课程的习题较难做，在搞好课堂教学的同时，对于学生课后作业中反映出来的问题，也应予以足够的重视，并及时在习题课中加以指导。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六主要内容矢量分析与场论静电场和恒定电场边值问题的解法恒定电流的磁场时变电磁场平面电磁波合计讲授47467735实验各教学环节学时分配讨论习题0111115课外其它小计4857884067358332作业题量备注九、课程与其它课程的联系
本课程在《大学物理》和《数学物理方法》课程之后开设，是继《大学物理》中电磁学部分之后的关于电磁理论的课程。本课程是学习《物理光学》、《激光原理与应用》、《光纤通信》等后继课程的重要基础。105/132十、先修课程
《高等数学》、《大学物理》和《数学物理方法》。十一、教材与教学参考书
（一）教材郭辉萍等．电磁场与电磁波．978-7-5606-2507-2（ISBN）.西安：西安电子科技大学出版社，2010，第三版.（二）教学参考书（宋体五号）[1]路宏敏等．电磁场与电磁波基础．7-03-017146-2（ISBN）.北京：科学出版社，2006，第一版.[2]郭敬闳等．电磁场与电磁波学习指导与习题解答．7-111-17480-1/TN（ISBN）.北京：机械工业出版社，2006，第一版.[3]冯林等．电磁场与电磁波．978-7-111-14135-8（ISBN）.北京：机械工业出版社，2011，第一版.106/132《科技论文中英文写作》课程教学大纲（scientificwritinginChineseandEnglish）
学时数：16其中：实验学时0课外学时0学分数：1课程类别：专业课程（限选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名熊红莲、职称助教）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2016年9月副院长）一、课程简介
《科技论文中英文写作》是光电信息科学与工程专业方向的限选基础课。本课程学时数为16，以课堂教学为主，学分数为1。课程主要内容包括：科技论文的特征、类型及其基本结构，英文命题与关键词的选定，英文摘要的写法，标点符号，数字用法，量和单位，科技名词术语，插图和表格的设计，参考文献的标注与著录，科技英语论文写作中应注意的问题，科技英语的基本句型、结构及应用，科技汉语语言文字，科技论文制作及计算机与网络技术在编辑工作中的应用，投稿、审查和发表，科技文献的国际检索系统及对文献的要求，与科技论文相关的著作权法等等。二、课程的性质、目的和任务
《科技论文中英文写作》是光电信息科学与工程专业的一门重要的学科基础课程。其主要目的是培养和提高学生科研能力和科学素养，系统介绍科技论文写作与翻译的基础知识，使之对科研选题、科研设计等科研基本程序和基本问题有一个初步的认识。在此基础上，熟悉各种类型科技论文的写作方法和写作规范，使学生获得一定的文献信息收集、整理、加工与利用能力，以利其课程论文或毕业论文的顺利完成，同时，也为其将来从事科学研究工作奠定一个坚实的基础。《科技论文中英文写作》是一门能力训练课，它不仅仅是通过理论指导来传授知识，更重要的是它将通过指导学生写作实践训练培养和提高学生用中英文进行科技论文写作交际能力。学期结束后，学生应能掌握研究的基本概念、基本方法、基本程序和基本规则，以及由此形成的科技论文的类型、写作过程、格式要求和学术规范。三、课程教学的基本要求
107/132（一）了解光电信息科学与工程专业的课程设置。（二）教学中以知识传授为载体，以提出问题、分析和解答问题为手段，以达到培养和训练学生思维能力之目的；（三）重点内容课堂讲授，部分章节由学生自学。（四）了解光电信息科学与工程专业的市场人才需求，考研启蒙动员四、教学手段与方法
本课程以课堂讲授为主，适当地插入课堂讨论、自学指导课、习题课等各种形式的教学形式，课外以学生自学为主。主要采用多媒体教学手段，配合黑板板写手段。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式撰写论文方式进行考核（十三）成绩评定总评成绩=平时成绩*30%+考试成绩*70%。平时成绩根据平时作业质量以及课程考勤综合评定。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章科技论文的特征、类型及其基本结构
（一）（二）（三）（四）
科技论文的定义科技论文的基本属性科技论文的类型科技论文的基本结构
重点：科技论文的定义；科技论文的基本特征；科技论文的类型；科技论文的基本结构。难点：科技论文的基本特征；科技论文的基本结构。第二章文题与关键词的选定
（一）文题（二）关键词重点：文题；关键词。难点：文题；关键词。第三章英文摘要的写法
（一）英文摘要的分类（二）英文摘要的内容
（三）撰写英文摘要的注意事项
重点：英文摘要的分类；英文摘要的内容；撰写英文摘要的注意事项。难点：英文摘要的分类；英文摘要的内容。第四章标点符号：科技论文常用标点较为特殊的形式
108/132（一）中文连接号
（二）句内括号、句外括号与引号末尾点号的位置（三）点号的降格使用
（四）科技英语标点的一些特殊用法（五）中英文标点符号用法的区别
重点：中文连接号；句内括号、句外括号与引号末尾点的位置；点号的降格使用；科技英语标点的一些特殊用法；中英文标点符号用法的区别。难点：句内括号、句外括号与引号末尾点的位置；科技英语标点的一些特殊用法。第五章数字用法
（一）出版物上数字用法的规定（二）数字选用的一般原则（三）汉字数字的用法
重点：出版物上数字用法的规定；数字选用的一般原则；汉字数字的用法；数字用法的注意事项。难点：科技英语中阿拉伯数字与英语数词的使用方法；概数、数的多少、倍数及数的增减在英语科技论文中的表述。第六章量和单位
（一）准则、基本概念（二）量符号（三）单位符号
（四）图坐标与表栏头
重点：准则、基本概念；量符号；单位符号；图坐标与表栏头。难点：量符号；单位符号。第七章插图和表格的设计
（一）插图和表格在科技论文表述中的作用（二）插图的种类
（三）插图的设计和绘制
重点：插图和表格在科技论文表述中的作用；插图的种类；表格的设计和编制。难点：表格的设计和编制。第八章参考文献的标注与著录
（一）引证参考文献的作用（二）引证参考文献的依据（三）参考文献的基本类型
重点：引证参考文献的作用；引证参考文献的依据；参考文献的基本类型。难点：引证参考文献的依据。109/132七、课程各教学环节要求
（一）该课程为光电信息科学与工程专业限选课，本课程以课堂教学为主。为提高学生学习的兴趣和积极性，本课程采用讲授、讨论相结合的方法，进行启发式教学。学生根据教师提供的自学资料、参考书籍自行阅读，完成老师布置的作业，并以写论文形式作为考试方式。（二）在教学过程中，对教学内容的体系、先后次序，及具体教学方法的使用，均可根据具体的学生情况和教学条件确定。（三）在授课过程中，也可展开几次讨论，加强交流，促进学生自学的能力。用多媒体授课，培养学生用数学软件的应用能力，提高学生的学习兴趣和创新能力。八、学时分配
教学内容章节一二三四主要内容科技论文的特征、类型及其基本结构文题与关键词的选定英文摘要的写法标点符号：科技论文常用标点较为特殊的形式数字用法量和单位插图和表格的设计参考文献的标注与著录合计讲授211211111各教学环节学时分配实验讨论习题课外其它小计作业题量备注五六七八221213316111117九、课程与其它课程的联系
本课程在大多数专业课程课程结束后、毕业论文写作前开设。本科程的学习不单是对某一学科已学知识的考核，而是着重考查学生运用所学知识对某一问题进行探讨和研究的能力。写好一篇毕业论文，既要系统地掌握和运用专业知识，还要有较宽的知识面并有一定的逻辑思维能力和写作功底。通过本课程的学习，可使学生初步掌握科学研究的基本程序和方法，促使学生学会收集和整理材料，能提出问题、分析问题和解决问题，并将其结果以规范的格式形式表达出来。十八、先修课程
110/132《大学英语》、《应用光学》、《大学物理》十一、教材与教学参考书
（一）教材刘振海主编.中英文科技论文写作.2012，第2版.（二）教学参考书[1]古斯塔维著21世纪引进版精品教材----科技论文写作快速入门，ISBN：9787301137758，北京,北京大学出版社，2008,第1版.[2]吴勃.科技论文写作教程，ISBN：9787512339521，北京，中国电力出版社，2006，第2版.ISBN：9787040342994.北京:高等教育出版社，111/132《固体物理》课程教学大纲
（SolidStatePhysics）
学时数：48其中：实验学时0课外学时0学分数：3课程类别：专业课程（限选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名韩定安、职称教授）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长编写日期：2016年9月）一、课程简介
《固体物理》是光电信息科学与工程专业的一门重要专业课程，主要介绍固体的结构、固体组成粒子（分子、原子或离子）之间的相互作用和运动规律及其对固体基本物理性质的作用规律，从而使学生掌握固体材料基本的应用原理、性能、规律和研究方法。固体物理学是固体材料科学和器件物理的重要基础，也是当代物理学中最重要的应用分支领域之一。通过该课程的学习，不仅使学生获得有关材料科学的基础知识，而且培养学生科学思维并训练学生解决实际问题的能力。本课程主要内容包括固体物理的基本概念和基本方法，主要有晶体结构、晶体振动和晶体得热学性质、能带理论、金属电子论、半导体电子论等内容。二、课程的性质、目的和任务
《固体物理》课程是光电信息科学与工程专业以及物理学专业的学科基础课程，主要介绍固体的结构、固体组成粒子（分子、原子或离子）之间的相互作用和运动规律及其对固体基本物理性质的作用规律，从而使学生掌握固体材料基本的应用原理、性能、规律和研究方法。固体物理学是固体材料科学和器件物理的重要基础，也是当代物理学中最重要的应用分支领域之一。通过该课程的学习，不仅使学生获得有关材料科学的基础知识，而且培养学生科学思维并训练学生解决实际问题的能力。三、课程教学的基本要求
（一）掌握原胞、晶胞、基矢和布拉伐格子。掌握晶向、晶向指数和晶面、密勒指数。掌握倒格矢。（二）了解元素和化合物晶体结合的有关规律。（三）掌握晶格热容的量子理论（包括爱因斯坦模型和德拜模型的基本理论）。掌握振动模式密度。（四）掌握晶格等效势场、周期性边界条件、简约波矢概念。112/132（五）了解并掌握导体、半导体和绝缘体的能带论解释，及其能带模型。（六）掌握电子输运的分布函数方法和玻耳兹曼方程。理解电导的能带方法，了解弛豫时间和晶格散射。（七）掌握非平衡载流子、PN结的形成机制和性质。四、教学手段与方法
课堂教学为主，多媒体课室教学。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷考试。（二）成绩评定平时成绩30%+期末考试成绩70%。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
二、晶向、晶面及其标志三、倒格子
四、晶体的宏观对称性，对称操作五、点群晶格对称性
六、晶体的X射线衍射，布拉格定律，劳厄方程，几何结构因子重点：原胞、晶胞、布拉伐格子、晶向指数、密勒指数、倒格矢、晶面间距。难点：密勒指数、对称素和对称点群、晶体的X射线衍射。晶体结构和晶体衍射
一、晶格实例，晶格的周期性，布拉伐格子
第二章
一、离子性结合、共价结合、金属结合二、范德瓦尔斯结合
重点：四种结合方式的特点、系统内能。难点：结合能、体变模量固体的结合
第三章
一、简谐近似和简正坐标二、一维单原子链三、一维双原子链四、三维晶格的振动五、离子晶体的长光学波
晶格振动与晶体的热学性质
113/132六、确定晶格振动谱的实验方法
重点：一维单原子链、一维双原子链晶格振动，晶格热容的量子理论、爱因斯坦模型、德拜模型、晶格振动模式密度。难点：色散关系，德拜模型，晶格振动模式密度。第四章
一、布洛赫定理
能带理论
二、一维周期场中电子运动的近自由电子近似三、三维周期场中电子运动的近自由电子近似四、紧束缚近似-原子轨道线性组合法五、晶体能带的对称性六、能态密度和费米面
重点：布洛赫定理、近自由电子方法，能带、能隙、布里渊区，紧束缚近似方法、能态密度。难点：近自由电子方法，布里渊区，简约波矢，费米面。第五章晶体中电子在电场和磁场中的运动
一、准经典运动
二、恒定电场作用下电子的运动三、导体、半导体、绝缘体的能带论解释四、恒定磁场下电子的运动
重点：电子的准经典运动，有效质量，导体、半导体、绝缘体的能带解释。难点：加速度、有效质量、恒定电场作用下电子的运动规律，近满带与空穴。第六章
一、费米统计和电子热容量
二、功函数和接触电势
重点：费米分布函数、费米能级、电子热容理论难点：电子热容理论金属电子论
第七章
一、半导体的能带结构
二、半导体中的杂质
重点：半导体的能带结构和性质，施主、受主难点：半导体的能带结构和性质半导体电子论
七、课程各教学环节要求
114/132本课程以课堂教学为主，配合习题课加强分析问题和处理问题的能力，教学过程中应注意对物理过程、物理概念和物理模型认识，数学推导宜精炼。八、学时分配
教学内容章节一二三四五六七主要内容晶体结构固体的结合晶格振动与晶体的热学性质能带理论晶体中电子在电场和磁场中的运动金属电子论半导体电子论期末复习总计讲授７3884442408482633实验各教学环节学时分配讨论习题2课外其它小计9311114447366121作业题量备注九、课程与其它课程的联系
《固体物理学》是专业基础课，一般在学习了《大学物理》、《量子力学》之后开课，对量子力学概念和方法有一定的认识和计算能力，具有较好的高等数学和大学物理基础。十、先修课程
高等数学，大学物理，数学物理方法，量子力学十一、教材与教学参考书
（一）教材黄昆原著，韩汝奇改编.固体物理学.7040010259（ISBN）.北京：高等教育出版社，1998，第一版.（二）教学参考书[1]阎守胜编著.固体物理基础.9787301188637（ISBN）.北京：北京大学出版社，2011,第三版.[2]吴代鸣著.固体物理基础.9787040221534（ISBN）.北京:高等教育出版社,2007，第一版.115/132《光通信系统仿真》课程教学大纲
（SimulationonOpticalCommunicationSystems）
学时数：32其中：实验学时16课外学时0学分数：2课程类别：专业课程（限选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名钟俊平、职称讲师）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2017年4月副院长）一、课程简介
OptiSystem是一套创新的光通信系统仿真软件，此软件可以设计、测试，与最佳化几乎任何一种在光网络系统的宽谱中的物理层次光连结，从类比的电视图象、广播到洲际间的干脉。系统的水平仿真装置是根据实际的光纤通讯系统的模型而设计，具有强大而新的环境仿真和组件及系统的真实等级定义。软件的能力可以随着使用组件和界面的增加而延伸到更广泛的应用工具，图形使用者界面控制光组件的安排和网络列表，组件模式，和图像座标，广泛的主动与被动组件数据库包含了实际的波长参数，参数循环也允许使用者侦察特定仪器在系统表现的效果，软件的能力可以随着使用组件和界面的增加而延伸到更广泛的应用工具。二、课程的性质、目的和任务
《光通信系统仿真（Optisystem）》是光信息科学与技术专业的一门重要的专业基础课程，是物理学专业的选修课。课程重点讲述如何使用Optisystem软件对光通信系统进行设计与仿真。通过本课程的学习，使学生了解和掌握光纤传输的基本原理，能够熟练使用Optisystem对波分复用系统、放大系统、孤子传输系统、高码率传输系统等进行设计，并对仿真结果进行理论分析。本课程的教学目标是让学生掌握光纤通信、光器件以及其他光电技术所需要的基本技能，为将来的实际应用打下基础。三、课程教学的基本要求
（一）要求学生掌握Optisystem软件的基本操作。（二）要求熟练使用Optisystem对波分复用系统、放大系统、孤子传输系统、高码率传输系统等进行设计。（三）要求学生能对仿真结果进行理论分析。四、教学手段与方法
本课程将以课堂多媒体教学与学生上机实验操作相结合的模式开展教学。在教学形式上，注重与学生的互动交流，增强学生学习能力和动手能力。116/132五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式课程教学考核可采用书面闭卷考试、综合设计性作业或开卷小论文形式。上机操作采用上机考核形式。（二）成绩评定课堂教学与上机操作的平时成绩均占30%，考试成绩占70%，最后课堂教学成绩和上机操作成绩各占总成绩的50%。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章
一、Optisystem界面介绍二、器件库的介绍
三、Optisystem基本操作
重点：软件基本操作与器件库的介绍。难点：器件库的介绍。Optisystem的介绍
第二章光纤器件参数的设置
一、各种器件的光学接点与电学接点的接法
二、光纤、光源、耦合器、波分复用器、环行器、相位器、调制器、脉冲发生器、发射机等各种器件的参数设置
三、光功率计、光谱仪、光示波器的面板读数设置
重点：光纤、光源、耦合器、波分复用器、环行器、相位器等各种器件的参数设置。难点：各种器件的光学接点与电学接点的接法。第三章光放大系统
一、掺铒光纤放大系统的仿真二、半导体放大系统的仿真
三、增益漂移与增益平坦化的实现重点：掺铒光纤放大系统。难点：增益漂移与增益平坦化的实现。第四章波分复用系统
一、简单的波分复用系统的搭建二、信号的上传与下载三、信号的提取
重点：简单的波分复用系统的搭建。难点：信号的上传与下载。第五章光纤的偏振
一、脉冲的偏振描述
117/132二、PMD效应
三、高码率传输系统中PMD的影响重点：脉冲的偏振描述，PMD效应。难点：PMD效应。高码率传输系统中PMD的影响七、课程各教学环节要求
（一）本课程将以课堂点评讲解与学生上机实验操作相结合的模式开展教学。课堂教学与上机操作的学时各占50%。（二）课堂教学环节将重点介绍Optisystem软件的基本操作以及光通信系统设计的思路。（三）学生通过上机实验操作设计出不同的光通信系统，并对设计的系统进行仿真计算与理论分析。八、学时分配
章节主要内容讲授一二三四五Optisystem的介绍光纤器件参数的设置光放大系统波分复用系统光纤的偏振合计141163316实验各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计110107432444214作业题量备注九、课程与其它课程的联系
《光通信系统仿真》需要有《波动光学》、《应用光学》、《大学物理》、《电磁场》、《光纤光学》等课程作为物理理论的基础，而该课程可为后续课程《光纤通信原理》、《科研训练》、《毕业设计（论文）》提供良好的光波导方面的知识和相关技能。十、先修课程
《波动光学》、《应用光学》、《大学物理》、《电磁场》、《光纤光学》等课程。十一、教材与教学参考书
（一）教材Optiwave公司.What’snewinoptisystem（手册）.http://www.optiwave.com/，2013年，Optisystem12.2.118/132（二）教学参考书[1]王健.导波光学.9787302222248（ISBN）.北京：清华大学出版社，2010年，第一版.[2][美]GovindP.Agrawal著，贾东方等译.非线性光纤光学原理及应用.9787121108334（ISBN）.北京：电子工业出版社，2010年，第二版.[3]廖延彪.光纤光学.9787302322931（ISBN）.北京：清华大学出版社，2013年，第二版.[4]刘增基.光纤通信.9787560610290（ISBN）.西安：西安电子科技大学出版社，2008年，第二版.119/132《数字图像处理》课程教学大纲
（OPTICALIMAGEPROCESSING）
学时数：32其中：实验学时0课外学时0学分数：2课程类别：专业课程（限选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：（姓名钟俊平、职称讲师）审核人：（姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2017年4月副院长）一、课程简介
《数字图像处理》为光电信息科学与工程专业学生学科基础课，是一门理论性和实践性很强的课程。本课程使学生掌握光学图像处理的基本概念和相关的名词及术语；了解光学图像处理的发展特点、设计技巧和方法。通过本课程学习，使学生获得光学图像处理方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程学习及实际应用打下良好基础。本课程以课堂教学为主，课堂教学将重点介绍）图像数字化的方法，线性系统的信号分析方法，滤波器的设计方法及实现，采样数据的处理方法：离散和量化，图像复原的方法和实现等，本课程的作业大部分要通过计算机完成，鼓励学生课外多练习；此外安排适量的方案设计题，以加强对理论和相关结论的理解与应用。二、课程的性质、目的和任务
《数字图像处理》为光电信息科学与工程专业学生学科基础课，是一门理论性和实践性很强的课程。本课程使学生掌握光学图像处理的基本概念和相关的名词及术语；了解光学图像处理的发展特点、设计技巧和方法。通过本课程学习，使学生获得光学图像处理方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程学习打下良好基础。三、课程教学的基本要求
（一）掌握图像处理的基本术语。（二）掌握数字图像处理器的性能、类型和器件组成。（三）掌握直方图的用途。（四）掌握点运算和直方图。（五）掌握代数运算的方法。（六）掌握空间变换的方法。120/132（七）掌握卷积的计算方法。（八）掌握傅里叶变换的性质。（九）掌握低通、带通和带阻滤波器原理及设计方法。（十）掌握线性滤波的数字实现。（十一）掌握基于特征向量的变换。（十二）掌握各种滤波器复原的原理。四、教学手段与方法
本课程要利用CAI教室，使用计算机投影，边讲授边操练，展示图像处理的结果。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷。（二）成绩评定平时成绩30%+期末考试70%。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章视觉与图像感知
一、视觉系统的光感与色感二、颜色空间及其表示三、彩色电视信号四、视觉系统的扩展
重点：图像处理的基本概念和方法。难点：图像处理的基本概念、方法和实践。第二章图像模型
一、图像的基本表示二、统计模型三、图像噪音模型四、图像质量评价模型
重点：数字图像处理器的性能、类型和器件组成，各种数字成像设备和方法。难点：数字图像处理器的性能、器件组成，各种数字成像设备和方法。第三章图像处理中的线性代数
一、线性代数基础二、线性方程组的解三、解方程的实用手段
四、图像处理算子的矩阵化
重点：解方程的实用手段、图像处理算子的矩阵化难点：图像处理算子的矩阵化121/132第四章图像的Fourier分析
一、Fourier分析的起源二、Fourier变换基础重点：Fourier分析。难点：Fourier变换基础。第五章图像的边缘检测
一、图像的边缘
二、基于微分算子的边缘检测重点：图像处理的基本概念和方法。难点：基于微分算子的边缘检测七、课程各教学环节要求
本课程要利用CAI教室，使用计算机投影，边讲授边操练，展示图像处理的结果，加深对所学知识的理解和掌握。八、学时分配
教学内容章节一二三四五主要内容视觉与图像感知图像模型图像处理中的线性代数图像的Fourier分析图像的边缘检测讲授5781实验各教学环节学时分配讨论习题11课外其它小计68834432作业题量备注合计2933216九、课程与其它课程的联系
本课程的作业大部分要通过计算机完成，所以本课程应在学生学习一门语言后开设。和本课程所涉及的概念有关的课程还有光学、信息光学和信号处理，如果在这些课程之后开设本课程，学生容易掌握。十、先修课程
c语言、波动光学、应用光学、信息光、信号处理十一、教材与教学参考书
（一）教材王桥.数字图像处理.978703021161（ISBN）.北京：科学出版社，2009，第一版.（二）教学参考书[1]阮秋琦，阮宇智.数字图像处理.9787121110085（ISBN）.北京：电子工业出版社，2011，第一版.[2]陈天华.数字图像处理.9787302148852（ISBN）.北京：清华大学出版社，2007，第一版.122/132《光电子技术》课程教学大纲
（OptoelectronicsTechnology）
学时数：32其中：实验学时0课外学时0学分数：2课程类别：专业课程（限选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：姓名吕健滔、职称副教授审核人：姓名谢嘉宁、职称教授、职务副院长编写日期：2016年9月一、课程简介
《光电子技术》主要介绍光电检测技术的基本原理、方法及其在工程中的应用，使学生对光电检测器件的基本原理、结构、特性、检测电路及在工程技术中的应用等有比较充分的了解，并掌握一定的光电检测系统的分析与设计能力。课程主要内容包括：光辐射探测的理论基础、常用光辐射源和各种类型的光电探测器介绍、光电信号变换与处理技术、以及典型的光电系统设计与应用技术等方面的知识。二、课程的性质、目的和任务
《光电子技术》为光源与照明专业本科生设计的学科基础必修课程，旨在介绍光电检测技术的基本原理、方法及其在工程中的应用，使学生对光电检测器件的基本原理、结构、特性、检测电路及在工程技术中的应用等有比较充分的了解，通过课程的学习具备一定的光电检测系统的分析与设计能力。三、课程教学的基本要求
（一）了解光电技术及光电检测技术的基本概念与作用，了解光电技术的特点及发展趋势。（二）掌握光辐射探测的理论基础，包括辐射度学与光度学的基础知识，半导体的基础知识以及光电探测器的基本特性。（三）了解常用光辐射源的基本特性，包括黑体辐射源、热辐射源、激光器和LED。（四）掌握常用光电检测器件的结构、原理、特性以及应用，包括光电导探测器、光伏探测器、光电子发射探测器、热探测器以及光电成像探测器。（五）了解光学信号调制的基本原理与方法。（六）了解直接探测和相干探测的原理与特点，以及典型光电检测系统的设计原理与方法。四、教学手段与方法
本课程主要采取课堂讲授的方式，在教学过程中注重通过一些实际的系统案例来介绍不同类型探测器的原理与特性。123/132五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式闭卷书面考试（十四）成绩评定成绩构成按以下比例：期末考试成绩（70%）+出勤考核（10%）+平时作业（20%）六、课程的教学内容、重点和难点
第一章光辐射探测的理论基础
一、辐射度学与光度学的基础知识
（一）光的基本概念（二）辐射度量（三）光度量二、半导体的基础知识
（一）能带理论（二）热平衡状态下的载流子（三）半导体对光的吸收（四）载流子的扩散与漂移三、光电探测器概述
（一）半导体的光电效应（二）光电探测器的噪声（三）光电探测器的特性参数重点：辐射度量与光度量、半导体对光的吸收、半导体的光电效应、光电探测器的特性参数难点：半导体的光电效应、光电探测器的噪声、光电探测器的特性参数第二章常用辐射源
一、黑体辐射
（一）发射率和基尔霍夫定律（二）普朗克辐射公式二、热辐射光源
（一）自然辐射源（二）黑体辐射源三、激光器
（一）气体激光器（二）固体激光器（三）半导体激光器四、发光二极管
重点：普朗克辐射公式、黑体辐射源、固体激光器、半导体激光器124/132难点：黑体辐射源、固体激光器、半导体激光器第三章光电导探测器
一、光电导探测器材料结构原理
（一）光电导探测器的材料与分类（二）光电导响应过程（三）结构与原理二、光电导探测器的主要特性参数三、光电导探测器的偏置电路及应用
（一）基本参数及输出信号（二）典型偏置电路重点：光电导探测器的材料与分类、光电导探测器的结构与原理、光电导探测器的主要特性参数、典型偏置电路难点：光电导探测器的结构与原理、光电导探测器的主要特性参数第四章光伏探测器
一、光伏探测器的工作原理及特性二、常用光伏探测器
（一）硅光电池（二）硅光电二极管和三极管（三）PIN光电二极管、雪崩光电二极管三、光伏探测器组合器件
（一）半导体色敏感器件（二）阵列式光电器件、象限式光电器件（三）光电位置探测器四、光伏探测器的偏置电路
重点：硅光电二极管和三极管、PIN光电二极管、雪崩光电二极管、光电位置探测器、光伏探测器的偏置电路难点：硅光电二极管和三极管、PIN光电二极管、伏探测器的偏置电路第五章光电子发射探测器
一、光电阴极
二、光电管和光电倍增管的结构原理
（一）光电管（二）光电倍增管三、光电倍增管的主要特性参数四、光电倍增管的工作电路及应用
125/132（一）高压供电电路（二）信号输出电路重点：光电倍增管的结构原理、特性参数、高压供电电路、信号输出电路难点：光电倍增管的结构原理、特性参数、高压供电电路第六章热探测器
一、热探测器的基本原理及特性
（一）热流方程（二）热探测器的共性分析二、热电偶和热电堆
（一）结构原理（二）特性参数（三）热电堆三、测辐射热计四、热释电探测器
（一）结构原理（二）特性参数重点：热流方程、热探测器的共性分析、热电偶的结构原理和特性参数、测辐射热计的结构原理和特性参数难点：热流方程、热探测器的共性分析、测辐射热计的结构原理和特性参数第七章光电成像器件
一、像管
（一）结构和工作原理（二）主要特性参数（三）变像管（四）像增强器二、电真空摄像管三、固体摄像器件
（一）电荷耦合器件（二）CMOS传感器重点：像管的结构和工作原理、变像管、像增强器、电荷耦合器件难点：像管的结构和工作原理、像增强器、电荷耦合器件第八章光学信号的调制
一、光信号调制的概述与基本原理
126/132（一）连续波调制（二）脉冲调制（三）编码调制二、光信号调制的基本方法
（一）强度调制（二）相位调制（三）频率调制重点：连续波调制、强度调制、相位调制、频率调制难点：相位调制、频率调制第九章直接探测和相干探测
一、直接探测
（一）基本原理（二）应用举例二、相干探测
（一）基本原理（二）作用条件（三）应用举例重点：直接探测的基本原理、相干探测的基本原理难点：相干探测的基本原理第十章典型光电系统的分析与设计
一、分布式光纤测温系统二、光谱测量系统三、CCD尺寸测量系统
重点：光谱测量系统、CCD尺寸测量系统难点：光谱测量系统七、课程各教学环节要求
（一）本课程以课堂教学为主，但要求学生利用课外时间多查阅相关资料，了解光电检测技术和检测器件的发展情况与趋势，以加深对课程内容的认识。（二）布置适当的课后作业，加强学生对基础知识的掌握。同时还布置一些开放性的题目，如系统设计题，充分发挥学生的主动性以及创新思维。（三）对每一重要章节增加讨论环节，主要针对本章所介绍的检测技术特点及应用领域进行讨论，以加强学生对相关技术的掌握。（四）如条件允许，可在课堂上对某些光电检测器件或检测系统进行演示。127/132八、学时分配
教学内容章节一二三四五六七十主要内容光辐射探测的理论基础常用光辐射源光电导探测器光伏探测器光电子发射探测器热探测器光电成像器件光学信号调制直接探测和相干探测典型光电系统的分析与设计合计讲授214444433332实验各教学环节学时分配讨论习题课外其它小计214444433332244444422作业题量备注九、课程与其它课程的联系
本课程是在学生掌握了光学、热学、模拟电子技术和数字电子技术的基础上开设的。十九、先修课程
光学、热学、模拟电子技术、数字电子技术。十一、教材与教学参考书
（一）教材江文杰．光电技术．9787030396020.北京：科学出版社，2016，第二版.（二）教学参考书[1]安毓英．光电子技术．9787505375659.北京：电子工业出版社，2012，第三版.[2]朱京平．光电子技术基础．9787030226235.北京：科学出版社，2009，第二版.[3]张永林．光电子技术．97870403828.北京：高等教育出版社，2012，第二版.128/132《光度学原理与测量技术》课程教学大纲
（Photometry,Radiometry,Colorimetry&Measurement）
学时数：32其中：实验学时0课外学时0学分数：2课程类别：专业课程（任选）适用专业：光电信息科学与工程专业执笔者：姓名陈仁、职称助教审核人：姓名谢嘉宁、职称教授、职务编写日期：2016年9月副院长一、课程简介
《光度学原理与测量技术》课程重点讲述辐射度学、光度学和色度学的基本概念、原理、物理量的相互转换关系、计算分析方法、测量仪器与测试计量方法以及应用。通过本课程的学习，培养学生利用相关理论、技术和仪器解决实际问题的能力。本课程的基本内容涉及辐射度量、光辐射度量基础，热辐射定律及辐射源，光辐射探测器，色度学的技术基础，光辐射测量系统的性能及其测量，光度量的测量，色度的测量及其仪器，光辐射测量系统的性能及其测量，色度的测量及其仪器，辐射度、光度与色度在LED灯具质量评估和测试的应用。
二、课程的性质、目的和任务
《光度学原理与测量技术》课程是光源与照明专业和物理学（光电检测方向）的一门重要的专业必修课程。重点讲述辐射度学、光度学和色度学的基本概念、原理、物理量的相互转换关系、计算分析方法、测量仪器与测试计量方法以及应用。通过本课程的学习，培养学生利用相关理论、技术和仪器解决实际问题的能力。
三、课程教学的基本要求
（一）要求学生掌握光辐射度学、光度学和色度学的基本概念和原理。（二）要求学生掌握各种物理量的相互转换关系、计算分析方法、测量仪器与测试计量方法以及应用。（三）要求学生认真听课并完成一定的作业，参加期终考试。四、教学手段与方法
结合多媒体、板书和实物演示等手段，采用讲授法和讨论法实施教学。五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式129/132采用期末闭卷笔试的方式考核。（十五）成绩评定平时成绩占30%，期末考试卷面成绩占70%。六、课程的教学内容、重点和难点
第一章辐射度量、光辐射度量基础
一、辐射度量二、光度量
三、人眼的视觉特性
四、朗伯辐射体及其辐射特性五、几种典型光辐射量的计算公式重点：各种辐射度学的概念定义。难点：典型光辐射量的计算。第二章热辐射定律及辐射源
一、黑体辐射的基本定律二、黑体辐射的计算三、辐射体的温度四、辐射源
重点：黑体辐射的基本定律和计算。难点：黑体辐射的计算。第三章光辐射探测器
一、光辐射探测器的性能参数二、光电探测器三、热探测器
重点：光辐射探测器响应度、噪声及其评价参数。难点：光辐射探测器的技术参数。第四章色度学的技术基础
一、颜色匹配
二、CIE1931标准色度系统、补充标准色度系统、色度计算方法三、均匀颜色空间、同色异谱程度的评价四、CIE光源显色指数计算方法重点：颜色的基本术语、标准色度系统。难点：色度计算方法、CIE光源显色指数计算方法。130/132第五章光辐射测量系统的性能及其测量
一、测量系统的响应度
二、测量系统的光谱响应、视场响应、线性响应、偏振响应重点：测量系统的响应度、光谱响应、视觉响应、线性响应、偏振响应。难点：无。第六章光度量的测量
一、发光强度、光通量的测量二、照度、亮度的测量。
重点：发光强度、光通量、照度、亮度的测量。难点：无。第七章色度的测量及其仪器
一、颜色测量的标准化、测色分光光度计、色度计二、光源颜色特性的测量、白度的测量重点：各种测量仪器的测量原理与使用。难点：光源颜色特性的测量、白度的测量。第八章辐射度、光度与色度在LED灯具质量评估和测试的应用
一、材料特性的测量
二、探测器特性的测量、辐射测温仪。
重点：LED灯具结构、性能特点以及光电性能测试方法及设备。难点：LED产品质量评估。七、课程各教学环节要求
（一）本课程以课堂教学讲授为主，要求按照教学大纲的规定，全面把握课程的深度、广度和教学内容的重点和难点，把握好教学进度。（二）加强与学生的沟通与交流，尽量采用启发式、探究式等多种教学方法进行课堂讨论，注重物理思想和分析方法的讨论，培养学生的创造性思维,充分调动学生的学习积极性。（三）根据课程性质和要求，及时布置相应的课外作业，有利于加强学生的思维训练，提高分析问题和解决问题的能力。批改作业认真负责，指出问题错误，启发学生思考。八、学时分配
章节主要内容讲授一二辐射度量、光辐射度量基础热辐射定律及辐射源44131/132各教学环节学时分配实验讨论习题课外其它小计44作业题量备注33三四五六七八光辐射探测器色度学的技术基础光辐射测量系统的性能及其测量光度量的测量色度的测量及其仪器辐射度、光度与色度在LED灯具质量评估和测试的应用合计443434114444443333303023221九、课程与其它课程的联系
《光度学原理与测量技术》需要有《大学物理》、《光电子技术》、《光电检测技术》等课程作为物理理论的基础，而该课程可为后续课程《半导体光源》、《电气照明设计》、《科研训练》、《毕业设计（论文）》等提供良好的电光源检测和照明测量的知识和相关技能。二十、先修课程
《大学物理》、《光电子技术》、《光电检测技术》十一、教材与教学参考书
（一）教材[1]金伟其、王霞.辐射度光度与色度及其测量.ISBN:9787568221023北京：北京理工大学，2016年6月，第二版.（二）教学参考书[1]李振国，魏青．光辐射测量原理与技术．ISBN:7800906728.北京：中国建材工业出版社，1998年，第一版.[2]吴继宏，叶关荣．光辐射测量．ISBN:9787111030751.北京：机械工业出版社，1991年，第一版.132/132
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