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光电子与光子学

课程代码:QZ033015

课程负责人: 吴冰
共建教师: 彭峰
课程建设:济南大学 开课学院:物理科学与技术学院

开课时间:2022年03月18日 学习人数:1人
有效时间: 永久有效 评分:
课程简介

光电子学是光子学与电子学相结合而形成的学科,主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量转换的一门科学,光子学是研究作为信息和能量载体的光子行为及其应用的科学。研究内容包括光子的量子特性及其在与物质(包括与分子、原子、电子以及与光子自身)的相互作用中出现的各类效应及其规律,即光子的产生、传输、控制以及探测规律等。相对于今天的电子时代而言,21世纪将是光子的时代。光子学已经形成一个新兴的独立学科,光子技术作为信息科学的支撑技术将与电子技术相互渗透、补充,并发挥越来越重要的作用。本课程是为电子信息全日制硕士专业学位研究生光学工程方向开设的一门非学位课程,通过本课程的学习,使学生了解光电子学与光子学的概念,熟悉光电子学与光子学的基础知识,掌握光电子学与光子学器件的特性以及实际应用。

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教学大纲

光的波动性
•    均匀介质中光的波动性
•    折射率和色散,群速度和群折射率
•    斯涅耳折射定律和全反射(TIR)菲涅尔方程
光的波动性
•    波的叠加和干涉
•    多波干涉和光学谐振腔
•    衍射原理
介质波导与光纤
•    对称平面介质平板波导
•    阶跃折射率分布光纤
•    单模光纤中的色散
介质波导与光纤
•    色散位移光纤和色散补偿
•    渐变折射率光纤
•    光纤的制造
半导体学与发光二极管
•    半导体概念和能带概述
•    非本征半导体
•    pn结原理
•    异质结
半导体学与发光二极管
•    发光二极管(LED):基本原理
•    LED材料、结构、效率和光通量及基本特性
•    光纤通信应用的LED
受激辐射器件--光放大器和激光器
•    受激辐射、光子放大、激光器
•    掺铒光纤放大器
•    气体激光器:He-Ne激光器
•    脉冲激光器:调Q和锁模技术•    
受激辐射器件--光放大器和激光器
•    激光二极管的基本特性
•    单频半导体激光器
•    垂直腔面发射激光器
•    半导体光放大器
光电探测器和图像传感器
•    pn结光电二极管原理
•    pin光电二极管
•    雪崩光电二极管
•    异质结光电二极管
光电探测器和图像传感器
•    肖特基结光电探测器
•    光电晶体管
•    光电导探测器和光电导增益
•    基本光电二极管电路
•    图像传感器
高精度光纤干涉传感测量技术
•    光纤测量结构设计
•    传感系统性能分析

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教学团队

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