信息光电子学（材料与化工）

课程编码：180092085601M2006H 英文名称：Optical Electronics for Information Technology(Materials and Chemical Industry) 课时：50 学分：2.50 课程属性：专业核心课 主讲教师：孙志斌

"本课程将光电子学或光子学作为信息载体，介绍光的波动性、介质波导与光纤、半导体学与发光二极管、受激辐射器件、光电探测器和图像传感器、光的偏振和调制。并介绍相关工程问题的基本分析方法，同时兼顾有关学科领域的前沿。本课程将为从事光电子学等相关专业方向的研究工作打下坚实基础。
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普通物理（光学），电磁学，激光原理，半导体器件物理，微电子科学技术

第一章 光的波动性 9.0学时 孙志斌
第1节 均匀介质中光的波动性
第2节 折射率和色散
第3节 群速度和群折射率
第4节 磁场、辐照度和坡印廷矢量
第5节 斯涅尔折射定律和全反射
第6节 斯涅耳方程
第7节 增透膜和介质镜
第8节 光的吸收和复折射率
第9节 时间相干性和空间相干性
第二章 介质波导与光纤 8.0学时 孙志斌
第1节 对称平面介质平板波导
第2节 平面波导中的模间色散和波导色散
第3节 阶跃折射率分布光纤
第4节 数值孔径
第5节 单模光纤中的色散
第6节 色散位移光纤和色散补偿
第7节 比特率、色散及电学和光学带宽
第8节 渐变折射率(GRIN)光纤
第三章 半导体学与发光二极管 8.0学时 孙志斌
第1节 半导体概念与能带概述
第2节 半导体的统计分布
第3节 本征半导体
第4节 直接带隙和间接带隙半导体
第5节 pn结原理、反向电流、动态电阻和电容
第6节 符合寿命
第7节 pn结的能带图、异质结
第8节 发光二极管基本原理
第四章 受激辐射器件 8.0学时 孙志斌
第1节 受激辐射、光子放大、激光器
第2节 受激辐射率和辐射截面
第3节 掺铒光纤放大器
第4节 气体激光器
第5节 激光振荡、光增益曲线加宽
第6节 脉冲激光器
第7节 半导体激光器
第8节 激光二极管、垂直腔面发射激光器
第五章 光电探测器和图像传感器 8.0学时 孙志斌
第1节 pn结光电二极管原理
第2节 肖克莱-拉莫定理与外光生电流
第3节 pin光电二极管、雪崩光电二极管
第4节 雪崩光电二极管
第5节 异质结光电二极管
第6节 肖特基结光电探测器
第7节 光电晶体管
第8节 光电探测器噪声与图像传感器
第六章 光的偏振与调制 9.0学时 孙志斌
第1节 光的偏振
第2节 各向异性介质中的光传播现象
第3节 双折射光学器件
第4节 旋光效应与圆双折射
第5节 液晶显示器
第6节 电光效应
第7节 集成光调制器
第8节 声光调制器
第9节 法拉第旋光效应和二次谐波产生

孙志斌，男，博士，研究员，计算机技术应用专业博士生导师，中国科学院青促会优秀会员。任中国科学院大学信息光电子学教授，空间科学仪器与实验技术室副主任，获中国载人航天工程突出贡献者荣誉称号，北京市科学技术一等奖；主持国家自然科学基金、国家重大科学仪器、国家重点研发计划、空间科学先导专项、中科院科学仪器专项等项目十余项；在Nature、Applied Optics、Materials Letters、Nuclear Instruments and Methods in Physics、Microgravity Science Technology等学术刊物上发表学术论文70篇，授权发明专利20多项。担任中国宇航学会光电技术专委会委员与理事，中国光学工程学会委员会委员，光学精密工程期刊青年委员。