理论（含课内实验）课程教学大纲模板
《光电探测与信号处理》教学大纲
一、课程基本信息
1、课程名称: 光电探测与信号处理
全称（英文）Photoelectric detection and signal processing 2、课程代码：B1309016
3、课程管理：数理学院应用物理教研室 4、教学对象：应用物理
5、教学时数：总时数 48 学时，其中理论教学32学时，实验实训 16 学时。 6、课程学分：3
7、课程性质：专业选修课程 8、课程衔接：
（1）先修课程：工程光学、电磁学、原子物理学、量子力学、模拟电子技术 （2）后续课程：光电子技术
二、课程简介
《光电探测与信号处理》课程为一门主要专业方向课程，是从事光学工程、仪器仪表、测量与控制研究人员所必须具备的专业基础，是一门与现代科学技术紧密相连的正在发展的新兴学科。本课程主要讲述光电检测理论基础知识以及光电检测的结构组成、设计思路和应用特点。通过本课程的学习，使学生了解和掌握光电转换的基本原理及光电检测技术所必须的各种知识，了解和掌握常用光电测量方法及常用测量仪器的使用，具备进行各种基本光电测量所需技能和设计光电检测电路的能力。
三、教学内容及要求
第一章 绪论 （一）教学目标
掌握光电检测系统的组成及特点；了解信息技术及光电检测技术的概念。 （二）教学节次及要求
第一节 信息技术及光电检测技术
了解信息技术及光电检测技术的概念。 第二节 光电检测与光电传感器概念
了解光电检测与光电传感器概念及各自的作用。 第三节 光电检测系统的组成及特点
了解光电检测系统的基本模型及光电系统框图。 第四节 光电检测方法及应用发展趋势
1、掌握光电检测的基本作用法、差动测量法补偿测量法和脉冲测量法； 2、了解光电检测系统的及应用发展趋势。
（三）教学重点与难点 1、教学重点：光电传感器、光电检测系统的组成及特点 2、教学难点：光电检测系统的组成及特点
（四）教学方法与手段
课堂讲授、多媒体辅助教学。 （五）教学时数 4学时
第二章 光电检测器件工作原理及特性 （一）教学目标
了解光电检测器件的特性参数；掌握光电导效应、光生伏特效应和热释电效应。 （二）教学节次及要求
第一节 光电检测器件的物理基础
1、了解光电导效应的本质和热释电效应的过程； 2、掌握光生伏特效应的原理。 第二节 光电检测器件的特性参数
了解光电检测器件的各种特性参数。 （三）教学重点与难点
1、教学重点：光电导效应、光生伏特效应、热效应
2、教学难点：光生伏特效应
（四）教学方法与手段
课堂讲授、多媒体辅助教学。 （五）教学时数 4学时
第三章 半导体光电检测器件及应用 （一）教学目标
掌握光敏电阻及光生伏特器件的工作原理及各种特性；了解各种器件在电路中的应用。 （二）教学节次及要求 第一节 光敏电阻
1、了解光敏电阻的结构及工作原理及特性； 2、了解光敏电阻的应用； 第二节 光生伏特器件
1、掌握光电池、光电二极管、光电三极管及光电倍增管的工作原理及特性； 2、掌握发光器件的发光原理
2、了解各类光生伏特器件的应用。 （三）教学重点与难点
1教学重点：光敏电阻、光电池、光电二极管、光电三极管、光电倍增管及激光的工作原理 2、教学难点：光电池、光电二极管、光电三极管及光电倍增管的工作原理 （四）教学方法与手段
课堂讲授、多媒体辅助教学。 （五）教学时数 8 学时
第四章 光电信号检测电路 （一）教学目标
了解光电检测电路的基本组成，掌握光电检测电路中的静态和动态的计算方法。 （二）教学节次及要求 第一节 光电检测电路的设计要求
了解光电检测电路的设计要求；了解光电检测电路的基本组成。 第二节 光电信号输入电路的静态计算
1、 了解恒流源型器件、光伏型器件、可变电阻型器件的电路正常工作条件 2、 掌握图解计算法和解析计算法。 第三节 光电信号输入电路的动态计算
1、掌握光电信号输入电路的动态计算；
2、了解光电检测电路的频率特性和综合频率特性。 第四节 光电信号检测电路的噪声
1、 了解光电信号检测电路中存在的各类不同的噪声； 2、 掌握光电检测电路的噪声估算。 第五节 前置放大器
1、 了解前置放大器的作用及放大器中存在的噪声； 2、 掌握检测器件和放大电路的连接。 第六节 光电检测电路举例
了解光电检测电路在路灯控制电路和红外线防盗报警电路中的应用。 （三）教学重点与难点 1、教学重点：光电信号输入电路的静态和动态计算方法、检测电路的噪声、前置放大器 2、教学难点：光电信号输入电路的静态和动态计算方法
（四）教学方法与手段
课堂讲授、多媒体辅助教学。 （五）教学时数 8学时
第五章 光电直接检测系统 （一）教学目标
了解被动和主动检测系统的距离方程，掌握莫尔条纹测长仪和激光测距仪的原理 （二）教学节次及要求 第一节 光电直接检测系统的基本工作原理
了解光电直接检测系统的基本工作原理。 第二节 光电直接检测系统的基本特性
了解直接检测系统的信噪比、视场角，了解系统通频带宽度的几种计算方法。 第三节 直接检测系统的距离方程
了解被动和主动检测系统的距离方程。 第四节 光电直接检测系统举例
1、了解莫尔条纹的原理；
2、了解莫尔条纹测长仪和激光测距仪的原理；
3、掌握在具体的环境污染检测中直接检测系统的应用。 （三）教学重点与难点 1、教学重点：被动和主动检测系统的距离方程；莫尔条纹测长仪和激光测距仪的原理 2、教学难点：莫尔条纹测长仪和激光测距仪的原理
（四）教学方法与手段
课堂讲授、多媒体辅助教学。 （五）教学时数 4学时
光电探测与信号处理教学大纲.
