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1、光电技术光电技术Optoelectronic Technology 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平主讲教师：杨应平主讲教师：杨应平 教授教授学士毕业学校：北京师范大学学士毕业学校：北京师范大学博士毕业学校：华中科技大学博士毕业学校：华中科技大学( (华中理工大学华中理工大学) )研究方向：光电成像与图像处理、光电信号处理研究方向：光电成像与图像处理、光电信号处理联系方式 E-mail: 办公室：行政楼： 313 87108039 物理楼 ：30
2、7 87290042 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平参考书3.光电技术缪家鼎 等 编著5.光电检测技术北京航天航空大学出版社，罗先和 等4.光电子技术 电子工业出版社，安毓英 等编6.光电检测技术 机械工业出版社，钱俊霞 等 编著7.Optoelectronics and photonics: principles and practicesS.O.Kasap 2.光电技术(第2版)王庆有等 编著 电子工业出版社1.光电技术 江文杰等编著 科学
3、出版社 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平http:/ /光电技术专业基础课光光电电技技术术光电探测与信号处理光电探测与信号处理光电成像技术基础光电成像技术基础光通信技术光通信技术光电显示技术光电显示技术光电信息技术实验光电信息技术实验军用光电系统军用光电系统普通物理
4、学普通物理学模拟电子技术模拟电子技术应用光学应用光学数字电子技术数字电子技术激光原理与技术激光原理与技术 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平 光电技术主要内容分四大部分光电技术主要内容分四大部分理论基础理论基础光电信号光电信号变换与处理变换与处理光辐射源光辐射源光电探测器光电探测器光电系统光电系统分析设计分析设计 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Techn
5、ology Department 杨应平杨应平绪绪 论论1光电技术及其研究内容光电技术及其研究内容2光电探测系统光电探测系统4怎样学好光电技术？怎样学好光电技术？3光电技术的应用及发展光电技术的应用及发展 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平1光电技术及其研究内容光电技术及其研究内容 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department
6、 杨应平杨应平21 世纪的人类社会将是一个高度信息化的社。世纪的人类社会将是一个高度信息化的社。社会社会对信息量的要求将以太比特对信息量的要求将以太比特/秒秒(1Tbit/s = 1012 bit/s) 为为起点呈现超越摩尔定律的爆炸性增长，物理学家又称起点呈现超越摩尔定律的爆炸性增长，物理学家又称它为它为三三“T”高度信息化社会高度信息化社会，即，即Tb/s 的信息传输容的信息传输容量，量，TB 位元的信息存储密度和位元的信息存储密度和T/ 秒的信息处理速度秒的信息处理速度半导体光电子学家半导体光电子学家中国科学院院士中国科学院院士 -王启明王启明高度信息化需要高度信息化需要“电电与与光光”
7、融合融合 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平信息载体电子(electron)光子(photon)光电子photoelectron电子学技术光子学技术光电子技术高度信息化需要高度信息化需要“电电与与光光”融合融合 光子与电子一起扮演着信息化光子与电子一起扮演着信息化社会两大关键支柱的重要角色社会两大关键支柱的重要角色 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Tech
8、nology Department 杨应平杨应平1.1 光电技术与信息技术光光 烽火台烽火台 舰艇间的旗语舰艇间的旗语 交通灯交通灯 化学物质光谱分析化学物质光谱分析电电 电话、电视、收音机、电话、电视、收音机、 电子计算机电子计算机 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平“光光”和和“电电”彼此间渗透和彼此间渗透和结合结合= 光电混合系统光电混合系统电电光：光：电信号的放大、震荡、编码、调制等移植电信号的放大、震荡、编码、调制等移植 到光学系统；传统
9、光学仪器电子技术，到光学系统；传统光学仪器电子技术， 智能光电仪器；智能光电仪器； 电子信息载体的电子信息载体的“瓶颈瓶颈”光光电：电：高精度测量、图像技术、高精度测量、图像技术、10-710-6m 数量级，超精细加工等数量级，超精细加工等-（简称）（简称）光电系统光电系统 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平1.2 1.2 光电系统光电系统研究大功率光辐射的产生、控制、研究大功率光辐射的产生、控制、利用和转换利用和转换-光电能量系统光电能量系统以光
10、辐射和电子流为以光辐射和电子流为( (光电子光电子) )信息信息载体，通过光电或电光相互变换方载体，通过光电或电光相互变换方法，进行相关的信息处理法，进行相关的信息处理-光电信光电信息系统息系统 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平-是一种利用定向发射的激是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。效的定向能武器。 美国、俄罗斯、法国、以美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种色列等国都成功进行了各种激
11、光打靶试验。激光打靶试验。 美机载激光武器成功击美机载激光武器成功击中地面移动目标中地面移动目标(模拟图模拟图) -光电能量系统光电能量系统激光武器 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平光源光源调制器调制器调制器调制器驱动电路驱动电路驱动电路驱动电路放大器放大器光电二光电二极管极管判决器判决器光纤光纤光纤光纤光纤光纤光纤光纤中继器中继器中继器中继器光发射机光发射机光发射机光发射机光接收机光接收机光接收机光接收机光光光光 纤纤纤纤中中中中 继继继继 器
12、器器器光光光光 器器器器 件件件件光光电电电电-光电信息系光电信息系统统光通信系统光通信系统 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平光电技术光电技术是由光学技术、电子技术、精密机械是由光学技术、电子技术、精密机械和计算机技术有机结合起来而形成的一门崭新的和计算机技术有机结合起来而形成的一门崭新的技术。成为获取光信息或借助光提取其他信息的技术。成为获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。重要手段。光电技术的光电技术的主要研究内容主要研究内容是利用光电结
13、合的原理是利用光电结合的原理和方法，实现和方法，实现信息信息的获取、发送、探测、传输、的获取、发送、探测、传输、变换、存储、处理和重现等的技术学科。变换、存储、处理和重现等的技术学科。 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平2光电技术与光电探测光电技术与光电探测 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平光光电型电
14、型光电探测（系统）光电探测（系统）光电探测系统：光电探测系统： 被动探测系统被动探测系统 主动探测系统主动探测系统 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平一般地，一个光电系统一般地，一个光电系统(被动)的构成如下：的构成如下：一个典型的光电系统由五部分组成:光学系统、光电探测器、前置放大器、信号处理与计算机系统.光电探测器是本系统的核心，其他部分都是围绕光电探光电探测器是本系统的核心，其他部分都是围绕光电探测器来设计的。测器来设计的。 理学院物理科学与
15、技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平3光电技术的应用及发展光电技术的应用及发展 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平-控制跟踪：控制跟踪： 激光制导、飞行物自动跟踪、激光制导、飞行物自动跟踪、 精密工作台自动定位、精密工作台自动定位、 有视觉能力的机器人有视觉能力的机器人 等等-测量检查：测量检查：几何尺寸、运动参数、几何
16、尺寸、运动参数、 光学参数、电磁参量光学参数、电磁参量 等等-图像分析：图像分析： 记录和再现目标图像并进行判读、识别记录和再现目标图像并进行判读、识别 或图像的运算处理或图像的运算处理光机电算混合型光机电算混合型 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平4怎样学好光电技术？怎样学好光电技术？ 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Departm
17、ent 杨应平杨应平光电技术是一门以光电子学为基础，综合利用传统光光电技术是一门以光电子学为基础，综合利用传统光学技术、现代微电子学技术、精密机械及计算机技术学技术、现代微电子学技术、精密机械及计算机技术解决各种工程应用课题的技术学科。解决各种工程应用课题的技术学科。 突出基本概念突出基本概念 强调基础知识强调基础知识 培养基本能力培养基本能力三基原则：三基原则： 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平4.1 系统性系统性注意重温基础物理学、模拟数字电
18、路等基础课程的相关内容。注意重温基础物理学、模拟数字电路等基础课程的相关内容。特别是模拟电路。上课时，特别是模拟电路。上课时，详讲主体思路、重点内容详讲主体思路、重点内容，简讲简讲一般内容及其他课程已有的内容一般内容及其他课程已有的内容4.2 实用性实用性属于应用技术学科，物理理论课程的学习有较大差异。要求：属于应用技术学科，物理理论课程的学习有较大差异。要求：可可直接引用直接引用别的学科的相关理论、公式；别的学科的相关理论、公式；查（网络）资查（网络）资料方法等扩展知识面；料方法等扩展知识面； 设计题设计题4.3 考核与考试考核与考试 笔试笔试 80 ；平时作业与网络测试平时作业与网络测试2
19、0 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平附附1 1：与光电子相关的产业：与光电子相关的产业 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨
20、应平 能力能力Competence 交流交流Communication 合作合作Cooperation 敬业敬业Commitment4C附附:2:2：大学生能力培养要求：大学生能力培养要求 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平素质要求素质要求素质要求素质要求思想思想道德道德素质素质思想素质思想素质政治素质政治素质法制意识法制意识道德素质道德素质团队意识团队意识诚信意识诚信意识文化文化 素质素质文化素养文化素养艺术修养艺术修养现代意识现代意识理性意识理
21、性意识人文交际意识人文交际意识专专业业素素质质科学素质科学素质工程素质工程素质科学思维科学思维科学研究科学研究求实创新求实创新科学素养科学素养价值效益价值效益意识意识工程意识工程意识求实创新求实创新综合分析综合分析 素养素养身身心心素素质质身体素质身体素质心理素质心理素质 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平表达能力表达能力自学能力自学能力获取获取 知识的知识的 能力能力社交能力社交能力检索能力检索能力应用应用 知识知识的能的能力力综合应用知识能力综
22、合应用知识能力能力能力能力能力要求要求要求要求综合实验能力综合实验能力工程综合实践能力工程综合实践能力创新创新 能力能力创新思维能力创新思维能力科研开发能力科研开发能力创新实验能力创新实验能力 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平外语外语文献检索文献检索科技方法科技方法方法论方法论工具性工具性知识知识信息技术信息技术 应用应用科技写作科技写作计算机计算机知识知识知识知识 要求要求要求要求文学文学哲学哲学心理学心理学思想道德思想道德人文社会人文社会科学
23、科学政治学政治学社会学社会学历史历史法学法学艺术艺术工程工程技术技术知识知识工程制图工程制图与机械学与机械学信息技术信息技术计算机计算机技术技术电工电工电子学电子学工程实践工程实践数学数学物理物理交叉学科交叉学科光学光学自然自然科学科学知识知识专专业业知知识识专业基础知识专业基础知识特殊专业知识特殊专业知识经经济济管管理理知知识识经济学经济学管理学管理学大学三年级你的目标与定位是什么？ 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平 热烈欢迎同学们开始热烈欢迎同学们开始 光电技术光电技术课程学习课程学习 预祝大家取得优秀成绩！预祝大家取得优秀成绩！http:/ 理学院物理科学与技术系理学院物理科学与技术系 School of Science, Physical Science and Technology Department 杨应平杨应平
