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《集成光學理論與技術》課程教學大綱


2017年06月14日 15:07  點擊:[]

課程名稱(中):集成光學理論與技術

課程名稱(英):Integrated optics : theory and technology

課程編號:

開課單位:光電技術學院

預修課程:大學物理、工程光學、光電子技術、光波導技術

適用專業:光電集成技術與系統

課程性質:非學位課(專業方向課程)

學時:48

學分:3

考核方式:考查(平時40%,期末60%)。

注:期末提交一篇3000字的學習報告。

一、教學目的與要求(說明本課程同專業培養目標、研究方向、培養要求的關系,及與前后相關課程的聯系)

集成光學理論與技術》是光電集成技術與系統專業的一門非學位課專業方向課程。該課程在大學物理、工程光學、光電子技術、光波導技術等課程背景知識的基礎上,使學生掌握集成光學用光波導、耦合器、調制器等光電子器件的工作原理及制作工藝,介紹聚合物和光纖集成光學等前沿研究,概述集成光學的應用和發展前景。培養學生初步進行集成光學器件和系統分析和設計的能力,為擴展學生視野以及今后能深入學習和解決集成光學技術領域的工程問題奠定基礎。

二、課程內容簡介

該課程專題性地講述兩大部分:一是集成光學基本理論與技術,內容涵蓋光波導、耦合器、調制器等光電子器件的工作原理及制作工藝;二是關于集成光學的應用與發展趨勢簡介。并以前一部分為主題。

三、主要章節和學時分配(含相應章節內容的教學方式,如理論教學、實驗教學、上機、自學、綜述文獻等)

 

主要章節

章節主要內容簡述

教學方式

學時

備注

1 導論

1.1 集成光學的優點

1.2 集成光路的襯底材料

理論教學

2

2 光波導模式

2.1 平面波導結構中的模式   2.2 光模理論的射線光學方法

理論教學

4

3 光波導理論

3.1 平面波導

3.2 矩形波導

理論教學

4

4 波導制作技術

4.1 薄膜沉積

4.2 摻雜原子置換

4.3 載流子濃度減小型波導 4.4 外延生長

4.5 電光波導

4.6 氧化

4.7 制作通道波導的方法

理論教學

4

5 聚合物和光纖集成光學

5.1 聚合物的類型

5.2 聚合物工藝

5.3 聚合物波導互連的應用 5.4 聚合物波導器件

理論教學

4

6 光波導的損耗

6.1 散射損耗

6.2 吸收損耗

6.3 輻射損耗

6.4 波導損耗的測量

理論教學

4

7 波導輸入和輸出耦合器

7.1 光耦合原理

7.2 橫向耦合器

7.3 棱鏡耦合器

7.4 光柵耦合器

理論教學

8

8 波導間耦合

8.1 多層平面波導耦合器   8.2 雙通道定向耦合器

8.3 端接耦合脊形波導

8.4 分支波導耦合器

理論教學

8

9 電光調制器

9.1 調制器和開關的基本工作特性

9.2 電光效應

9.3 單波導電光調制器

9.4 雙通道波導電光調制器

9.5 Mach-Zehndcr型電光調制器

理論教學

8

10 聲光調制器

10.1 聲光效應的基本原理 10.2 拉曼-奈斯型調制器   10.3 布拉格型調制器

理論教學

6

20 集成光學的應用與發展趨勢

20.1 光集成回路的應用 20.2 光電集成回路

20.3 通信器件與系統

理論教學

6

四、采用教材(正式出版教材要求注明教材名稱、作者姓名、出版社、出版時間;自編教材要求注明是否成冊、編寫者姓名、編寫者職稱、字數等)

1、《集成光學理論與技術》(美) Robert G. Hunsperger著 葉玉堂, 李劍峰, 賈東方等譯,北京:電子工業出版社,2016

五、教學參考書目(至少列三部國內外有影響的教學參考書目,并注明作者姓名、出版社、出版時間)

1、《激光原理及應用第三版,陳家璧,電子工業出版社,2013

2、《激光技術第三版,藍信鉅,科學出版社,2009

3、《光纖通信系統》,楊祥林,國防工業出版社, 2009

4、《光纖通信》,電子工業出版社,2009

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