前言:中文期刊网精心挑选了光电子技术论文范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
光电子技术论文范文1
数字发射覆盖技术之所以能够促进国内广播电视行业的发展,关键在于依托其自身技术优势。数字发射覆盖技术主要由通信设备、信息技术设备等软硬件共同组成,正是因为这些设备的可靠性才保证了其在广播电视系统中应用的可靠性,对于促进系统长期稳定可靠运行有积极意义。数字发射覆盖技术利用先进的设备将原本不可能实现的目标变为现实,信息技术与计算机技术支持下,广播电视系统中数字技术的应用先进可靠,增强了系统运行的生命力,且通过多年探究实践与发展,目前技术体系已经相对较为成熟,广播电视系统运行风险被极大的降低,系统运行安全性、可靠性、有效性得到了强力保障。目前广播电视系统在国家标准和行业规范的约束下可实现数字设备的无缝接入,保证了系统的延展性与功能的可扩充性,数字发射覆盖技术的服务空间与层次都得到了进一步拓展。广播电视系统运行中安全问题至关重要,数字发射覆盖技术的应用在保障系统顺利运行的同时可通过建立完善的系统访问权限机制、专用网络、备份恢复机制等确保系统运行安全,规避用户及工作人员或有意或无意的破坏,为系统的持续、健康运行提供可靠支持。目前我国广播电视系统所容纳的用户越来越多,为满足用户数量增加、需求增加现状应用数字发射覆盖技术可提升服务的前瞻性,通过灵活构建系统、改动系统构架等途径提升服务质量,增强广播电视行业发展的动力。数字发射覆盖技术本身的实用性与扩充性为广播电视系统与时俱进提供了支持与保障,本身数字网络的建设是一项耗时长且复杂的工程,这个过程中利用本身的实用性和扩充性可消除系统建设滞后带来的诸多问题,为用户提供多元化服务,进一步降低服务成本、减少停播情况,保证数字信号的优质覆盖,更深层次的挖掘受众群体资源,促进广播电视行业实现可持续发展。
2广播电视系统中数字技术分析
广播电视系统中应用的数字发射覆盖技术以ATSC技术、DVB技术、ISDB技术与DMB-T技术为主。ATSC技术服务广播电视系统主要是依靠自身组成层面、构成层级的清晰配合实现,第一层定像层确定图像形式,第二层依照MPEG模式压缩图像,第三层完成信号数据传输,前两层图像数据最终由第三层完成发射覆盖。DVB技术是典型的欧洲技术,利用卫星、地面数据交换机数字电视完成信号发射与覆盖,不仅能够接收传送音视频文件信号,还可接收传送图标图像及TRD等节目,不过DVB业务传送条件受限制,需支付一定费用,其业务开展有利有弊,国内参考该技术对广播电视系统进行了改造,为用户提供了更好的服务。ISDB技术来源于日本,核心在于利用计算机与无线信息网络技术为广播电视系统信号传输覆盖提供更加多元化的服务,尤其是在3G、4G业务方面有出众表现。DMB-T技术在我国广播电视系统中的应用可更好的实现数字信号的传导与接收,其采用的FJL技术促使数字电视传输网络逐步向多载波技术领域发展,可在多径时拖延信号扩散避免来自乱码的干扰,保证信号传输的准确与顺畅,其采用的循环前缀填充技术可有效实现保护间隔,并极大的提升了数字电视信号发射覆盖的效率。实现了20dB以上同步保护增益,对于促使我国广播电视行业更好的发展有积极意义。
3结论
光电子技术论文范文2
1.电视信号的清晰度较高,音频效果较好。
在相同的电视信号覆盖范围内,在发射功率上数字化电视信号要比传统的电视信号低一个数量级,在整个的环节中,数字化电视信号全部转化为数字的信号,所以其并不受在电视节目编辑、传输、转播和接收的过程中外界因素的影响。一般性的SDTV数字电视节目都可以做到DVD播放质量,电视用户在观看HDTV节目时,其电视的清晰度能够达到传统电视的4倍以上。
2.电视信号的抗干扰力强。
数字化电视信号的出现解决了传统模拟电视信号接受后的重影、亮色互换以及闪烁的技术问题。同时还可以实现电视信号的移动接受以及各项增值数据业务,以此方便用户进行视频点播等各种互动性的电视业务,在这个过程中为了保证用户的利益,还可实现加密和加扰的功能。
3.在数字电视信号中保留了传统模拟电视格式。
目前的数字电视信号中依旧可以接收以前的模拟电视信号,这样的话电视用户就可以在原来的基础上加装一个数字电视机顶盒,就可以直接接收数字电视信号,通过这样的设计,有利于由传统模拟电视信号向数字电视信号的平稳过渡,以此可以减少电视用户的经济负担。
4.数字电视系统运用开放式的中间件技术。
在数字电视中采用中间件技术,其优势在于可以实现各种交互式的信号的应用,这样就可以与计算机和互联网等进行互通互联。通过这种中间件技术,对于组建“三网合一”的信息基层的设施提供了便利的条件。
5.数字化的电视信号比较容易实现信号的存储。
将信号进行数字化的处理之后,可以实现信号的无限期的存储,更重要的是存储的时间与信号的特性没有任何的关系,通过这样的方式有利于展开其他多种增值的电视业务。
6.在数字化下多种媒体相互融合。
数字化的广播电视让各种形式的信息(如:声音、文字、图像等数据)变成有0和1两个符号元素,这样就实现了将声音、电视、数据广播电视和电子杂志、网络等各种新式媒体进行融合。这样就带来了所有的相关媒体之间的相互渗透和激烈竞争。目前,通过数字化的广播电视技术,让广电的数据业务、网络业务以及宽带业务里的电视信号等等都已经实现,使得电视媒体将有单一型迈向综合型,最终会导致广播电视与电信等网络媒体行业之间的区别变得越来越模糊,最后也可能将数字广播电视全部融汇到信息化的大家庭中。
7.数字电视除了前面说将的优势以外,还是存在一定的局限性,也就是存在一些弱点。
比如:在电视制作前期的素材采集过程中,受到压缩编码或者量化误差的影响,其信号质量会受到损伤。在电视节目的制作或者传输过程中出现的一些小的问题,这些都是可以通过技术手段进行修复,其并不会直接影响到电视画面的质量。当然这与数字电视所带来的优势相比较,这些不足都是可以被忽略的。
二、数字电视信号在发展中遇到的瓶颈
我国的数字电视技术在近几年的不断探索中,其研发与推广效果显著,已经初步形成了能够适应我国实际情况的广播电视数字化发展之路。但是在这几年的发展应用中也遇到一些困难。
(一)数字电视定位不明确
在目前的行政体制下,广播电视机构的节目制作和播出其主要的任务是进行宣传任务,其实数字广播电视的内容及网络产业都具有强烈的经济价值。由于当前各种数字电视的定位还不是很明确,这就成为广播电视数字化发展进程中的最大的瓶颈。
(二)数字电视用户需求开发不足
电视用户是数字广播电视内容的消费者,是其实现价值的最好体现。当前国内的数字电视业务模式的吸引力、付费数字电视内容、对新兴媒体的数字内容供应等等的开发存在严重不足,存在这样的不足影响了用户的消费。要全面推进我国广播电视数字化进程,服务质量的提升是其根本。如果我们的电视节目内容不能得到用户的认可,这将直接阻碍广播电视的数字化进程。
光电子技术论文范文3
中国科学院半导体研究所“宽带微波信号产生与传输的光子技术”项目摘得2016年中国光学工程学会科技创新奖一等奖的桂冠。消息一出,人们在关注和热议这项创新成果的同时,对于其背后的科研团队,也是好奇心泛滥。
据了解,完成这项科研成果的牵头单位,是中科院半导体研究所微波光电子团队,由祝宁华研究员组建于1998年,是集成光电子学国家联合重点实验室和中国科学院固态光信息技术实验室的重要组成部分,目前有核心成员16人,在读博士和硕士研究生30余人,主要致力于光电子技术相关领域的研究。
可以说,这是一支硕果累累的研究团队――至今为止,他们研制的高速激光器、高速探测器、窄线宽激光器等系列产品在中国电科集团、航天集团等50余家大型知名企业成功应用,好评连连;他们在高速模拟直调激光器的研究上已经达到了国际领先水平;他们出版了3部专著,发表了200余篇高质量学术论文,仅获得的国家授权发明专利就有近百项。
也可以说,这是一支低调的科研队伍――在有点事儿就要“上热搜”、“上头条”的今天,他们瞄准国家重大任务需求,专注探索前沿基础科学和高新技术。就连这次获奖,除了象征性地发了通稿之外,媒体上就再没见关于他们的过多描述。
这种“犹抱琵琶半遮面”的神秘感,更是增加了人们的好奇和猜测,他们为什么如此低调?他们究竟在研究什么?
瞄准行业缺口
事实上,微波光电子团队的研究对象―微波光电子技术、高速光电子技术―并不像人们想象的那样神秘,严格来说都属于光电子技术的交叉方向,目前在很多领域都有广泛应用。而这种交叉融合的方式,也是近年来光电子技术的发展趋势。
光电子技术,确切地应该称为信息光电子技术,是光子技术和电子技术结合而成的高新技术,涉及光显示、光储存、激光等领域,是未来信息产业的核心技术,也是我国的先导产业,在国防工业、能源、汽车、信息技术等产业的发展中发挥着战略性的作用。
1998年,受中科院“百人计划”感召,祝宁华举家从德国回到中国,并在中科院半导体所组建微波光电子研究团队。此后近20年,这支队伍在祝宁华的带领下,逐渐成为我国光电子技术领域的代表性研究团队之一,并在高速半导体激光器等光电子器件及应用研究领域不断取得创新突破,有效提高了我国光电子器件及应用技术的发展水平。
最为称道的成绩之一,是他们提出了高速光电子器件动态特性精确测试方法。祝宁华表示,芯片高频特性的精确测试,一直是困扰业界的老大难问题之一。“因为光电子芯片的尺寸非常小,长度仅有200~300微米,波导宽度仅有2~6微米,这使得芯片与测试夹具尺度之间相差了数百倍,并且芯片与测试仪器本身还存在严重的阻抗失配(激光器3~8欧,探测器和调制器数百欧),所以在原来的技术水平下,要想实现精确测试难度非常大。”
微波光电子团队在祝宁华带领下,针对这一难题开展研究攻关,有效解决了微波矢量网络分析仪校准中的相位不确定性、校准方程相关性、频率限制等关键问题。这一突破让扣除测试仪器和夹具的影响变为可能,为获得较为准确的高频特性参数奠定了基础。
据悉,光电子器件高频响应测试主要分为两类―采用微波网络分析仪测量器件在某一驱动信号幅度和不同频率下的响应特性,以及采用误码分析仪测量器件在不同驱动信号幅度和某一速率时的响应特性。
据祝宁华介绍,一直以来,业界都没有能适用于不同频率和不同驱动幅度下响应特性的测试方法和分析模型。意识到这一需求缺口,微波光电子团队在前期所获突破的基础上继续展开研究,首次提出了激光器动态P-I特性曲线/曲面的概念,并给出了相应的测试方法。一系列测试证明,采用该方法商用仪器能够获得器件特性的直观描述,从理论上解决了工作参数优选的问题,为获得最佳高频响应特性提供了技术保证。
大胆决策创新
正所谓“蛇无头而不行,鸟无翅而不飞”,每个队伍都有其灵魂人物,并且作为队伍的核心,其实力也极其重要。对于微波光电子团队来说,这个人无疑是祝宁华,他专注科研、淡泊名利的精神一直感染着团队里的每一个人。
在从事高速光电子学理论、器件及系统研究的30多年里,祝宁华修正了光电子器件的模场理论,建立了器件优化设计分析模型,提出了一系列测试和封装设计方法,组织了光电子领域发展战略规划的研究和实施,为我国光电子学的发展作出了重要贡献。
多年来,微波光电子团队之所以能够频频在光电子研究领域取得创新和突破,一定程度上与祝宁华这个带头人多次敢为人先的大胆决策息息相关,封装技术的创新就是一个很好的例子。
封装技术,是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术,也可以是指半导体集成电路芯片用的外壳,发挥着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用,同时也是沟通芯片内部与外部的桥梁―芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此,对于很多集成电路产品而言,封装技术是非常关键的一环。
TO封装是激光器比较常用的一种成本较低的封装技术,一直以来业界普遍认为,这项技术只适合封装低速率半导体激光器。祝宁华却不这么认为,他向863专家组提出了研制高速TO激光器的大胆建议。
随后,他带领团队展开攻关,提出了一种光电子芯片本征动态特性参数提取方法,可以扣除芯片电极和封装所引入寄生参数的影响。同时,他们还提出了封装设计潜在带宽分析的概念,据此发展了封装寄生参数影响的综合评估技术,为芯片及模块的优化设计提供了有效手段。
这些创新的设计思路后来被微波光电子团队成功应用于激光器、探测器和调制器的封装设计中,研制出10Gb/s和40Gb/s数字通信激光器模块,并与华为、中兴、光迅、海信等公司合作,开发了一系列高速光收发模块,近五年累计创造了近20亿元的新增销售。
与此同时,祝宁华长期从事高速激光器的理论和实验研究,在意识到这一光电子器件的发展前景时,他在我国率先提出了研究高速激光器的建议,并从1998年开始,先后主持研制了2.5GHz、10GHz、18GHz高速激光器相关项目,使我国在该领域的技术水平从起步到跟踪发展再到国际领先,为我国多个重大型号任务中核心元器件的自主可控做出了贡献,相关成果获2013年度国家技术发明二等奖。他将这些研究整理成《光电子器件微波封装和测试》、《光纤光学前沿》等专著并出版,为我国光电子器件产业的发展提供了指导和借鉴。
超前布局规划
多年来,微波光电子团队都能够在激烈竞争中抢占先机,对所处行业未来的发展趋势进行预判,并提早部署研究计划。这已经成为他们的制胜法宝。最具代表性的,就是他们对光电子发展趋势的预判。
众所周知,全球已经步入信息经济时代,信息产业成为了许多国家的支柱产业。而光电子技术的发展在很大程度上决定着信息产业的发展水平。祝宁华介绍说,高速光电子器件在光通信系统的各个层次都有重要应用,如高速光传输、大容量光交换、宽带光接入和微波光子技术等,是实现高速光信息生产、传输、放大、探测、处理等功能的器件,是宽带通信网络的核心,而激光器则是光通信系统的“心脏”。
祝宁华很早之前就曾指出,随着光网络和光通信技术向大容量、低功耗和智能化方向发展,为实现更高速、更宽带光通信传输系统,光电子集成将会成为高速光电子器件的发展趋势之一,同时也是突破速率和能耗两大制约光通信技术未来发展瓶颈的有效途径,而高速激光器的研制也会成为行业焦点。
意识到这一发展方向的重要性,2009年左右,祝宁华组织实施了“信息光电子学”系列研讨会,以及863计划和基金委“十二五”、“十三五”光电子领域发展战略规划研究,促成了多个863主题项目和国家基金委重大项目的立项,积极推动了高速光电子集成芯片的发展。
不仅如此,祝宁华还带领微波光电子团队针对高速光电子集成器件在国内率先开展深入探索研究,取得了突破性进展。他们提出了光电子集成芯片阵列三维封装技术,解决了光电子集成芯片封装过程中面临的微波阻抗严重失配、模场失配和串扰等难题。美国光学学会刊物OPN以《中国光子集成》为题对微波光电子团队的相关研究进展做了大篇幅封面报道,进一步提升了我国在这一前沿领域的国际影响。
成绩证明实力
在过去的近20年,祝宁华带领的这支队伍在高速光电子器件领域的研究中,为我国实现了一个又一个创新突破,但他们却很少对外提及。对他们来说,科研需要沉浸其中,而他们有限的时间只够用来投入研究,再无暇顾及其他。所以这些年,这支队伍证明自己实力的方式“简单”、“粗暴”―不断创新、不断突破,不断刷新成果记录:
他们在光通信和光网络的核心器件高速光波导调制器的研制方面,采用保角变换法和点匹配法,很好地解决了以有限元为代表的常用数值计算法难以精确描述光调制器电极边缘效应的难题,确保了光波和微波传输特性测试分析的精确度,为器件设计和制备提供了有效保证。
他们首次将变分理论用于光波导传输特性分析,有效解决了采用数值分析法进行优化设计时面临的异常困难,建立了光波导基膜和高阶模场分布的解析表达式,并在此基础上获得了导模数目和模式传播常数等参数,在不同结构的光波导分析中成功应用,相关成果荣获中国科学院自然科学三等奖。业内评价称:“该方法表达式简单、参数确定方便、精确度高,为完善光波导理论体系作出了重要贡献。”
他们创新性地提出基于频率分束法的光外差技术,将光谱结构分析从光域转到电域,解决了传统Michelson干涉仪光谱分析法存在的光束发散、透镜振动等限制问题,将光谱分辨率由105提高到了1017。借助这一方法,他们研究了光波列(构成光谱的基本单元)的线宽和长度,以及时间和频率分布规律,建立了半导体激光器超精细光谱结构模型。同时,基于该理论,他们还提出了非对称耦合腔的单片集成激光器机构,能够将线宽压榨到35KHz以下,比常规DFB激光器小了2个量级。航天五院测试后确认其满足航天定标要求,意味着我国在该类核心器件的研发上实现了自主可控。
他们还大胆提出频率相干性概念,完善了波长不同的两束光相干性描述,明确双光束拍频产生微波信号的频谱线宽取决于光束相干性,与光束本身光谱线宽无关,以及两个单片集成激光器的输出光也具有频率相干性,并首次实现了基于微波光子技术的单片集成窄线宽微波源芯片,具有体积小、调谐范围大、不需要微谐振器等特点。
这种可调谐激光器在5微秒内实现了DC~40GHz的快速扫频,与传统电子学微波源技术相比,大大拓宽了频带快读,扫频速率提高了3个量级。这一突出成果一经发表,便立刻获得了UrekAlert和总参某部的高度关注,认为该方法为实现高效电子对抗装置及系统提供了可能。
…………
在科研上,这支队伍的表现其实很高调―提出大胆建议的是他们,提前判断发展趋势的是他们,打破国外禁运限制的也是他们,这些华丽的成果是他们非凡实力的最佳佐证。低调,只是为了屏蔽一切干扰和杂念,心无旁骛地沉浸在科研的世界中。
对于光电子技术的未来,祝宁华表示,光电子技术发展至今,已经对国家的发展产生了重要影响,大到军工、航天、国防等领域,小到家用电器的信号传递、灯光照明等。全球光电子技术产业的市场规模已超1万亿美元,我国的光电子技术产品市场也始终保持着两位数的高速增长,市场可观、潜力巨大。
光电子技术论文范文4
2013年新入选 CODE 期刊名称
T016 高校化学工程学报
B003 高校应用数学学报
R037 高压电器
C056 高压物理学报
E005 高原气象
V021 给水排水
N105 工程爆破
E360 工程地质学报
S712 工程管理学报
N049 工程机械
V030 工程勘察
V033 工程抗震与加固改造
C002 工程力学
C073 工程热物理学报
N590 工程设计学报
B031 工程数学学报
T003 工程塑料应用
N064 工具技术
K018 工矿自动化
T563 工业催化
J057 工业工程
N110 工业工程与管理
P009 工业加热
V010 工业建筑
P005 工业炉
Z013 工业水处理
F030 工业微生物
G025 工业卫生与职业病
N037 工业仪表与自动化装置
Z032 工业用水与废水
G207 公共卫生与预防医学
X579 公路
X022 公路工程
X047 公路交通技术
N039 功能材料
M502 功能材料与器件学报
D503 功能高分子学报
E601 古地理学报
E304 古脊椎动物学报
E022 古生物学报
G478 骨科
R047 固体电子学研究与进展
Y013 固体火箭技术
C103 固体力学学报
W007 管理工程学报
W018 管理科学
W008 管理科学学报
W025 管理评论
W016 管理学报
H226 灌溉排水学报
R026 光电工程
R061 光电子•激光
R082 光电子技术
C091 光谱学与光谱分析
C097 光散射学报
R031 光通信技术
N015 光学技术
N033 光学精密工程
C050 光学学报
光电子技术论文范文5
这个我们刚写过的。论文的格式很老套、也别写得太有花样。和一般的报告差不多的。这个我们刚写过的。论文的格式很老套、也别写得太有花样。和一般的报告差不多的。应编写成注释说明汇集表予以列出。二、毕业论文(设计)书写格式及装订1、毕业论文(设计)装订为横开本,使用统一的封面,左侧装订。毕业论文(设计)封面的中文题目、英文题目及学生姓名、班级、学号、学院、专业与指导教师等栏目,要用楷书书写,端正、整洁,有条件的学生可以打印输出。2、目录格式(空2行)(3号黑体)目录(3号黑体,居中)引言(或绪论)(或作为正文第1章,4号宋体.吉林大学工商企业管理专业自考学士学位申请有什么具体要求?09年吉林大学自考工商企业管理专业论文申请时间是?我是长春大学的大一新生,想报名吉林大学的工商企业管理二学历!本科毕业论文格式我今年最后一次自考 ,考的是吉大工商企业管理本科证! 他们要求我们交工商企业管.
自考毕业论文格式范文免费下载
这个东西还是要靠自己来搞海洋生物资源与环境 理论与应用力学电子信息科学与技术 微电子学 光信息科学与技术 信息安全(信息科学技术) 光电子技术科学 材料物理 材料化学 环境科学 生态学资源环境科学 心理学 应用心理学 统计学 系统科学与工程 教育学 教育学 学前教育 特殊教育 教育技术学 小学教育 人文教育 科学教育 华文教育 体育教育 运动训练 社会体育 运动人体科学民族传统体育 运动康复与健康 农艺教育 园艺教育 林木生产教育 特用作物教育/特用动物教育 水产养殖教育 应用生物教育 农业机械教育农业建筑与环境控.辽宁大学自考毕业论文格式?大连水产学院渔业管理专业成人自考毕业论文格式请好心人解答一下:黑龙江大学经济法自考毕业论文格式要求和字数中南大学英语本科自考毕业论文格式自考毕业论文格式又是怎么样的?急用参考
红河学院毕业论文格式
已经有了雅思成绩6.5 想我是红河学院的大四学生,想参加2011年的国考,不知道在哪里看考试大纲红河学院2009年12月份四级准考证前6为是多少? 谁能告诉我下啊?我忘记准在红河学院培训的时候遇到一个女孩,感觉还不错,彼此联络了一个月,突然间昆明到红河学院怎么.
光电子技术论文范文6
【关键词】光电检测技术 课程内容 实验 考核
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2016)02-0069-02
随着现代科学技术的快速发展,光电检测技术作为一门研究光与物质相互作用的新兴技术,因其测量精度高、速度快、非接触、频宽与信息容量极大、传递信息效率高、自动化程度高等突出特点,成为现代检测技术最重要的手段和方法之一。在工业、农业、军事、航空航天以及日常生活中应用得非常广泛,是现代信息类工科学生必须掌握的知识。
自2004年起,光电检测技术课程成为北京信息科技大学光信息科学与技术和测控技术与仪器两个专业共同的一门重要专业课。该课程将光学检测技术与现代微电子技术、计算机技术紧密结合起来,深入讲解各种光电转换技术及器件的原理、特性和基本用法,结合具体应用,详细介绍各种激光干涉、衍射,光纤传感等光电检测方法、技术及系统,最终让学生深入理解光电技术的基础理论和基本知识,对各种光电器件和光电检测技术有一个全面的认识,并且掌握多种光电检测方法,以便在实践中熟练应用,为学生今后的工作打下坚实的基础。理解和掌握这门课程,对于提高学生素质和培养分析能力、创新能力都有重要意义。
同时由于光电检测技术以光电子学为基础,以光电子器件为主体,研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用,这正是学院仪器科学与技术和光学工程两个一级学科共同的研究方向。学院众多教师在该方向的长期科学研究过程中,不断加深对光电检测技术的基本理论、实施方法、系统和关键技术的理解和应用,在光、机、电、计算机相结合的激光干涉测量、激光衍射测量、激光跟踪测量、光纤传感检测、光电多自由度监测等各种物理参数测量仪器和系统方面展开了深入研究,取得了丰硕的研究成果并积累了丰富的科研经验。
2013年开始,以精品课程为目标,我们深入开展了光电检测技术课程建设,涉及课程教学内容的更新、实验环节的改进和考核方式的改革等。
一 教学内容
如图所示,一个典型的光电检测系统包括光学处理部分、电子学处理部分,两者通过光电转换部分有机连接成一个整体。与之相对应,光电检测技术课程内容多、发展快、涉及知识面广。为此,我们首先对授课内容进行比较分析和归纳总结,提炼出最基础的关键原理,同时吸取众家之长,结合专业特点,补充有代表性的最新应用。
首先对应用光学、物理光学、信息光学等课程已经讲授的内容大幅度减少授课学时,例如光电检测中常见光源、光学系统和设备相关内容的学时压缩一半;但鉴于辐射度和光度学是专业选修课,一部分学生没有选修,一部分学生选修后掌握不够多,将该部分知识的讲解课时适当增加,补充了一些与学生日常生活关联度高的内容,增强学生学习的兴趣;强化光电转换器件部分,如前所述,该部分所介绍的各种光电转换器件是光电检测技术的关键环节,深入介绍了各种光电子发射探测器、光电导探测器、光伏探测器、光电成像器件的原理、特性和基础应用,还专门介绍了应用日益广泛的红外热成像探测器;同时考虑到调制解调技术在光电检测系统中的广泛使用,专门对此技术做了重点讲解。调整后整体内容更丰富,兼顾了基础原理和实际应用,学生反馈良好。
――――――――――――――――――――――――
* 北京信息科技大学课程建设项目资助
我们还将课程内容与后续的专业综合实践环节相配合。因为学院两个专业都开设有专业综合实践环节,该环节主要培养学生综合运用所学知识掌握某些光机电系统的设计能力,将所学与实际应用有机结合起来,最终提高学生分析问题和解决问题的能力,培养他们的创新意识及创新能力。光电检测技术正是与专业综合实践相对应的一门重要的综合性课程,我们在授课过程中有意识地将后期综合实践可能涉及的内容经提炼后引入到课程教学中,前期培养学生的综合应用意识和能力,为后续的综合实践环节打好基础。
二 实验环节
课程设有8个学时的实验。通过较充分的实验,使学生在掌握光电检测技术基本理论知识的基础上,培养设计和实施工程实验的能力,并能够对实验结果进行分析。
但我们发现,学生在综合运用理论和技术手段设计系统的能力有所欠缺,主动性不足。为此,我们特别增加了学生自主设计实验,例如让学生自主设计一个光强自动控制装置,能够探测环境的光强,当环境光暗到一定程度后(根据环境情况,制定特定的照度值),能点亮LED。并且环境光越暗,LED越亮。通过此实验,促使学生了解各种光强探测原理及传感器,选择合适的光强探测传感器并设计其驱动电路,掌握输出光强控制方法并设计相关电路,掌握实验调试方法和实验数据分析处理方法。整个实验由学生自主设计,在设计方案审核通过后自主搭建系统并完成功能调试,最终提交完整的设计报告,包括任务分析、调研、系统方案设计、成本核算、具体电路设计、调试过程和测试结果处理。这样的实验学生参与度高、效果更好,对提高学生知识的综合运用能力和手脑结合的能力有较大帮助。
三 考核方式
该课程加强了过程考核,增加了平时作业、课堂表现、小组专题宣讲和实验部分在总成绩中的占比,特别是对于平时表现和实验部分成绩优秀的学生,本人申请获批后,可以免书面考试,以实物作品、论文、竞赛来代替。
对于大多数学生的期末考试,在出题过程中有意识地与课程目标紧密呼应。本课程的课程目标按照工程教育认证标准,主要涉及了通用标准毕业要求各种能力的培养,因此试卷题目也从各个角度对学生的以上能力进行考核。例如,为考核学生了解光电检测技术的现状和发展趋势情况,我们出了让学生填写近年来诺贝尔物理奖主要内容的题目。又比如,为了考核学生掌握基本的创新方法,具有追求创新的态度和意识;具有综合运用理论和技术手段设计系统的能力,设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素的情况,我们在考试中有针对性地出了分值较高的光电检测系统综合设计型题目,加强了对学生综合分析和设计能力的考核。
四 结束语
借助光电检测技术课程建设,我们对该课程展开了全面探索和改进,紧密结合工程教育专业认证的要求,梳理了课程教学的内容,增加了学生自主综合实验,改进了课程考核方式,增强了学生的学习兴趣,提高了学生的综合分析和设计能力,初步达到了建设目标。
参考文献
[1]雷玉堂.光电检测技术(第2版)[M].北京:中国计量出版社,2009
[2]浦昭邦、赵辉.光电测试技术(第2版)[M].北京:机械工业出版社,2010