新型传感技术及应用

课程编码：180092080400P1001H 英文名称：Novel Sensing Technology and Application 课时：50 学分：2.50 课程属性：学科核心课 主讲教师：谢亮

随着应用需求的提高，光传感技术作为一种新型传感技术，正在越来越多的领域得到应用，例如“双碳”领域、科研领域、工业领域、石油化工领域等。本课程讲述了新型传感技术中主力军——光传感技术的应用，并对新出现的光传感技术应用进行深入分析。本课程从基本概念、常用光传感技术和信号处理出发，对传感技术的光源、探测、传输等核心器件的原理、特征进行讲解，注重上述技术在不同领域的应用，包括但不限于光电传感器、光纤传感技术、红外气体传感技术、近场图像获取、分布式传感技术、激光雷达技术等。

光学、光纤通信与光纤传感、数字电路、模拟电路、通信原理等

第一章 引言 6.0学时 谢亮
第1节 光传感的基本原理
第2节 历史回顾和目前的发展
第3节 本课程的基本框架和各部分内容提要
第二章 光电传感器原理 9.0学时 谢亮
第1节 光与物质相互作用的物理效应和传感器
第2节 半导体光源介绍
第3节 光电探测器介绍
第4节 强度调制传感器
第5节 相位调制传感器
第6节 偏振调制传感器
第7节 波长调制传感器
第三章 红外气体传感器 9.0学时 谢亮
第1节 气体检测技术概述
第2节 红外气体吸收谱
第3节 新型红外气体传感技术
第4节 新型红外气体传感应用
第四章 光纤传感 6.0学时 谢亮
第1节 光纤传感的定义和分类
第2节 光纤特性
第3节 光纤无源与有源器件
第4节 光纤光栅传感
第五章 分布式光纤传感 6.0学时 谢亮
第1节 光纤中的光散射
第2节 OTDR技术及激光雷达技术
第3节 瑞利散射分布式传感器（OTDR）
第4节 布里渊散射分布式传感器（BOTDR）
第5节 拉曼散射分布式传感器
第6节 新型分布式振动传感器
第六章 光纤陀螺 5.0学时 谢亮
第1节 萨格纳克（Sagnac）效应
第2节 光纤陀螺光源-超辐射二极管原理和特性
第3节 光纤陀螺中的物理效应
第4节 光纤陀螺结构
第5节 光纤陀螺应用
第七章 光纤探针式近场光学成像技术 4.0学时 谢亮
第1节 光学显微成像分辨率
第2节 超衍射成像
第3节 光纤探针近场光学成像
第4节 光纤探针近场光学成像技术应用
第八章 新型光电传感器应用 3.0学时 谢亮
第1节 新型传感器应用场景和要求
第2节 环保气象领域的应用
第3节 生物医学领域的应用
第4节 电力行业的应用
第5节 桥梁大坝监测应用
第九章 期末考试前答疑与课程问题总体讨论 2.0学时 谢亮
第1节 答疑与问题讨论交流

谢亮，男，博士，研究员，博士生导师。现任中科院半导体所研究员。中科院半导体所河南研究院院长。
主要研究方向是高速光电子器件及光模块的研制、光通信及光纤传感技术。近年来开展了光电子器件及芯片建模仿真与测试研究，高速光通信用收发模块及RoF（光载无线通信系统）器件的研制，面向宽带光纤通信及无线通信的毫米波产生与处理技术，基于光电子器件的光纤传感器（气体传感器、位移传感器和超声定位传感器等）及传感网络的研究工作。
主持、参与承担了“863”项目，“973”项目，重大仪器专项，国家自然科学基金在内的多项国家级科研项目。荣获2013年“国家科技进步二等奖”；完成两项电子行业标准，编写了6项高速激光器产品详细规范；任职以来发表SCI论文50余篇，授权专利10余项。实验室现有包括研究员、副研究员、工程师、博士后、博士等在内研究人员10人。实验室具备完善且先进的光电测试以及封装设备。多项成果通过授权转让、技术合作、联合实验室等形式成功地转移转化，技术成果转化收益过千万人民币。