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光電子技術論文范文1
數字發射覆蓋技術之所以能夠促進國內廣播電視行業的發展,關鍵在于依托其自身技術優勢。數字發射覆蓋技術主要由通信設備、信息技術設備等軟硬件共同組成,正是因為這些設備的可靠性才保證了其在廣播電視系統中應用的可靠性,對于促進系統長期穩定可靠運行有積極意義。數字發射覆蓋技術利用先進的設備將原本不可能實現的目標變為現實,信息技術與計算機技術支持下,廣播電視系統中數字技術的應用先進可靠,增強了系統運行的生命力,且通過多年探究實踐與發展,目前技術體系已經相對較為成熟,廣播電視系統運行風險被極大的降低,系統運行安全性、可靠性、有效性得到了強力保障。目前廣播電視系統在國家標準和行業規范的約束下可實現數字設備的無縫接入,保證了系統的延展性與功能的可擴充性,數字發射覆蓋技術的服務空間與層次都得到了進一步拓展。廣播電視系統運行中安全問題至關重要,數字發射覆蓋技術的應用在保障系統順利運行的同時可通過建立完善的系統訪問權限機制、專用網絡、備份恢復機制等確保系統運行安全,規避用戶及工作人員或有意或無意的破壞,為系統的持續、健康運行提供可靠支持。目前我國廣播電視系統所容納的用戶越來越多,為滿足用戶數量增加、需求增加現狀應用數字發射覆蓋技術可提升服務的前瞻性,通過靈活構建系統、改動系統構架等途徑提升服務質量,增強廣播電視行業發展的動力。數字發射覆蓋技術本身的實用性與擴充性為廣播電視系統與時俱進提供了支持與保障,本身數字網絡的建設是一項耗時長且復雜的工程,這個過程中利用本身的實用性和擴充性可消除系統建設滯后帶來的諸多問題,為用戶提供多元化服務,進一步降低服務成本、減少停播情況,保證數字信號的優質覆蓋,更深層次的挖掘受眾群體資源,促進廣播電視行業實現可持續發展。
2廣播電視系統中數字技術分析
廣播電視系統中應用的數字發射覆蓋技術以ATSC技術、DVB技術、ISDB技術與DMB-T技術為主。ATSC技術服務廣播電視系統主要是依靠自身組成層面、構成層級的清晰配合實現,第一層定像層確定圖像形式,第二層依照MPEG模式壓縮圖像,第三層完成信號數據傳輸,前兩層圖像數據最終由第三層完成發射覆蓋。DVB技術是典型的歐洲技術,利用衛星、地面數據交換機數字電視完成信號發射與覆蓋,不僅能夠接收傳送音視頻文件信號,還可接收傳送圖標圖像及TRD等節目,不過DVB業務傳送條件受限制,需支付一定費用,其業務開展有利有弊,國內參考該技術對廣播電視系統進行了改造,為用戶提供了更好的服務。ISDB技術來源于日本,核心在于利用計算機與無線信息網絡技術為廣播電視系統信號傳輸覆蓋提供更加多元化的服務,尤其是在3G、4G業務方面有出眾表現。DMB-T技術在我國廣播電視系統中的應用可更好的實現數字信號的傳導與接收,其采用的FJL技術促使數字電視傳輸網絡逐步向多載波技術領域發展,可在多徑時拖延信號擴散避免來自亂碼的干擾,保證信號傳輸的準確與順暢,其采用的循環前綴填充技術可有效實現保護間隔,并極大的提升了數字電視信號發射覆蓋的效率。實現了20dB以上同步保護增益,對于促使我國廣播電視行業更好的發展有積極意義。
3結論
光電子技術論文范文2
1.電視信號的清晰度較高,音頻效果較好。
在相同的電視信號覆蓋范圍內,在發射功率上數字化電視信號要比傳統的電視信號低一個數量級,在整個的環節中,數字化電視信號全部轉化為數字的信號,所以其并不受在電視節目編輯、傳輸、轉播和接收的過程中外界因素的影響。一般性的SDTV數字電視節目都可以做到DVD播放質量,電視用戶在觀看HDTV節目時,其電視的清晰度能夠達到傳統電視的4倍以上。
2.電視信號的抗干擾力強。
數字化電視信號的出現解決了傳統模擬電視信號接受后的重影、亮色互換以及閃爍的技術問題。同時還可以實現電視信號的移動接受以及各項增值數據業務,以此方便用戶進行視頻點播等各種互動性的電視業務,在這個過程中為了保證用戶的利益,還可實現加密和加擾的功能。
3.在數字電視信號中保留了傳統模擬電視格式。
目前的數字電視信號中依舊可以接收以前的模擬電視信號,這樣的話電視用戶就可以在原來的基礎上加裝一個數字電視機頂盒,就可以直接接收數字電視信號,通過這樣的設計,有利于由傳統模擬電視信號向數字電視信號的平穩過渡,以此可以減少電視用戶的經濟負擔。
4.數字電視系統運用開放式的中間件技術。
在數字電視中采用中間件技術,其優勢在于可以實現各種交互式的信號的應用,這樣就可以與計算機和互聯網等進行互通互聯。通過這種中間件技術,對于組建“三網合一”的信息基層的設施提供了便利的條件。
5.數字化的電視信號比較容易實現信號的存儲。
將信號進行數字化的處理之后,可以實現信號的無限期的存儲,更重要的是存儲的時間與信號的特性沒有任何的關系,通過這樣的方式有利于展開其他多種增值的電視業務。
6.在數字化下多種媒體相互融合。
數字化的廣播電視讓各種形式的信息(如:聲音、文字、圖像等數據)變成有0和1兩個符號元素,這樣就實現了將聲音、電視、數據廣播電視和電子雜志、網絡等各種新式媒體進行融合。這樣就帶來了所有的相關媒體之間的相互滲透和激烈競爭。目前,通過數字化的廣播電視技術,讓廣電的數據業務、網絡業務以及寬帶業務里的電視信號等等都已經實現,使得電視媒體將有單一型邁向綜合型,最終會導致廣播電視與電信等網絡媒體行業之間的區別變得越來越模糊,最后也可能將數字廣播電視全部融匯到信息化的大家庭中。
7.數字電視除了前面說將的優勢以外,還是存在一定的局限性,也就是存在一些弱點。
比如:在電視制作前期的素材采集過程中,受到壓縮編碼或者量化誤差的影響,其信號質量會受到損傷。在電視節目的制作或者傳輸過程中出現的一些小的問題,這些都是可以通過技術手段進行修復,其并不會直接影響到電視畫面的質量。當然這與數字電視所帶來的優勢相比較,這些不足都是可以被忽略的。
二、數字電視信號在發展中遇到的瓶頸
我國的數字電視技術在近幾年的不斷探索中,其研發與推廣效果顯著,已經初步形成了能夠適應我國實際情況的廣播電視數字化發展之路。但是在這幾年的發展應用中也遇到一些困難。
(一)數字電視定位不明確
在目前的行政體制下,廣播電視機構的節目制作和播出其主要的任務是進行宣傳任務,其實數字廣播電視的內容及網絡產業都具有強烈的經濟價值。由于當前各種數字電視的定位還不是很明確,這就成為廣播電視數字化發展進程中的最大的瓶頸。
(二)數字電視用戶需求開發不足
電視用戶是數字廣播電視內容的消費者,是其實現價值的最好體現。當前國內的數字電視業務模式的吸引力、付費數字電視內容、對新興媒體的數字內容供應等等的開發存在嚴重不足,存在這樣的不足影響了用戶的消費。要全面推進我國廣播電視數字化進程,服務質量的提升是其根本。如果我們的電視節目內容不能得到用戶的認可,這將直接阻礙廣播電視的數字化進程。
光電子技術論文范文3
中國科學院半導體研究所“寬帶微波信號產生與傳輸的光子技術”項目摘得2016年中國光學工程學會科技創新獎一等獎的桂冠。消息一出,人們在關注和熱議這項創新成果的同時,對于其背后的科研團隊,也是好奇心泛濫。
據了解,完成這項科研成果的牽頭單位,是中科院半導體研究所微波光電子團隊,由祝寧華研究員組建于1998年,是集成光電子學國家聯合重點實驗室和中國科學院固態光信息技術實驗室的重要組成部分,目前有核心成員16人,在讀博士和碩士研究生30余人,主要致力于光電子技術相關領域的研究。
可以說,這是一支碩果累累的研究團隊――至今為止,他們研制的高速激光器、高速探測器、窄線寬激光器等系列產品在中國電科集團、航天集團等50余家大型知名企業成功應用,好評連連;他們在高速模擬直調激光器的研究上已經達到了國際領先水平;他們出版了3部專著,發表了200余篇高質量學術論文,僅獲得的國家授權發明專利就有近百項。
也可以說,這是一支低調的科研隊伍――在有點事兒就要“上熱搜”、“上頭條”的今天,他們瞄準國家重大任務需求,專注探索前沿基礎科學和高新技術。就連這次獲獎,除了象征性地發了通稿之外,媒體上就再沒見關于他們的過多描述。
這種“猶抱琵琶半遮面”的神秘感,更是增加了人們的好奇和猜測,他們為什么如此低調?他們究竟在研究什么?
瞄準行業缺口
事實上,微波光電子團隊的研究對象―微波光電子技術、高速光電子技術―并不像人們想象的那樣神秘,嚴格來說都屬于光電子技術的交叉方向,目前在很多領域都有廣泛應用。而這種交叉融合的方式,也是近年來光電子技術的發展趨勢。
光電子技術,確切地應該稱為信息光電子技術,是光子技術和電子技術結合而成的高新技術,涉及光顯示、光儲存、激光等領域,是未來信息產業的核心技術,也是我國的先導產業,在國防工業、能源、汽車、信息技術等產業的發展中發揮著戰略性的作用。
1998年,受中科院“百人計劃”感召,祝寧華舉家從德國回到中國,并在中科院半導體所組建微波光電子研究團隊。此后近20年,這支隊伍在祝寧華的帶領下,逐漸成為我國光電子技術領域的代表性研究團隊之一,并在高速半導體激光器等光電子器件及應用研究領域不斷取得創新突破,有效提高了我國光電子器件及應用技術的發展水平。
最為稱道的成績之一,是他們提出了高速光電子器件動態特性精確測試方法。祝寧華表示,芯片高頻特性的精確測試,一直是困擾業界的老大難問題之一。“因為光電子芯片的尺寸非常小,長度僅有200~300微米,波導寬度僅有2~6微米,這使得芯片與測試夾具尺度之間相差了數百倍,并且芯片與測試儀器本身還存在嚴重的阻抗失配(激光器3~8歐,探測器和調制器數百歐),所以在原來的技術水平下,要想實現精確測試難度非常大?!?/p>
微波光電子團隊在祝寧華帶領下,針對這一難題開展研究攻關,有效解決了微波矢量網絡分析儀校準中的相位不確定性、校準方程相關性、頻率限制等關鍵問題。這一突破讓扣除測試儀器和夾具的影響變為可能,為獲得較為準確的高頻特性參數奠定了基礎。
據悉,光電子器件高頻響應測試主要分為兩類―采用微波網絡分析儀測量器件在某一驅動信號幅度和不同頻率下的響應特性,以及采用誤碼分析儀測量器件在不同驅動信號幅度和某一速率時的響應特性。
據祝寧華介紹,一直以來,業界都沒有能適用于不同頻率和不同驅動幅度下響應特性的測試方法和分析模型。意識到這一需求缺口,微波光電子團隊在前期所獲突破的基礎上繼續展開研究,首次提出了激光器動態P-I特性曲線/曲面的概念,并給出了相應的測試方法。一系列測試證明,采用該方法商用儀器能夠獲得器件特性的直觀描述,從理論上解決了工作參數優選的問題,為獲得最佳高頻響應特性提供了技術保證。
大膽決策創新
正所謂“蛇無頭而不行,鳥無翅而不飛”,每個隊伍都有其靈魂人物,并且作為隊伍的核心,其實力也極其重要。對于微波光電子團隊來說,這個人無疑是祝寧華,他專注科研、淡泊名利的精神一直感染著團隊里的每一個人。
在從事高速光電子學理論、器件及系統研究的30多年里,祝寧華修正了光電子器件的模場理論,建立了器件優化設計分析模型,提出了一系列測試和封裝設計方法,組織了光電子領域發展戰略規劃的研究和實施,為我國光電子學的發展作出了重要貢獻。
多年來,微波光電子團隊之所以能夠頻頻在光電子研究領域取得創新和突破,一定程度上與祝寧華這個帶頭人多次敢為人先的大膽決策息息相關,封裝技術的創新就是一個很好的例子。
封裝技術,是一種將集成電路用絕緣的塑料或陶瓷材料打包的技術,也可以是指半導體集成電路芯片用的外殼,發揮著安放、固定、密封、保護芯片和增強導熱性能的作用,同時也是溝通芯片內部與外部的橋梁―芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上,這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件建立連接。因此,對于很多集成電路產品而言,封裝技術是非常關鍵的一環。
TO封裝是激光器比較常用的一種成本較低的封裝技術,一直以來業界普遍認為,這項技術只適合封裝低速率半導體激光器。祝寧華卻不這么認為,他向863專家組提出了研制高速TO激光器的大膽建議。
隨后,他帶領團隊展開攻關,提出了一種光電子芯片本征動態特性參數提取方法,可以扣除芯片電極和封裝所引入寄生參數的影響。同時,他們還提出了封裝設計潛在帶寬分析的概念,據此發展了封裝寄生參數影響的綜合評估技術,為芯片及模塊的優化設計提供了有效手段。
這些創新的設計思路后來被微波光電子團隊成功應用于激光器、探測器和調制器的封裝設計中,研制出10Gb/s和40Gb/s數字通信激光器模塊,并與華為、中興、光迅、海信等公司合作,開發了一系列高速光收發模塊,近五年累計創造了近20億元的新增銷售。
與此同時,祝寧華長期從事高速激光器的理論和實驗研究,在意識到這一光電子器件的發展前景時,他在我國率先提出了研究高速激光器的建議,并從1998年開始,先后主持研制了2.5GHz、10GHz、18GHz高速激光器相關項目,使我國在該領域的技術水平從起步到跟蹤發展再到國際領先,為我國多個重大型號任務中核心元器件的自主可控做出了貢獻,相關成果獲2013年度國家技術發明二等獎。他將這些研究整理成《光電子器件微波封裝和測試》、《光纖光學前沿》等專著并出版,為我國光電子器件產業的發展提供了指導和借鑒。
超前布局規劃
多年來,微波光電子團隊都能夠在激烈競爭中搶占先機,對所處行業未來的發展趨勢進行預判,并提早部署研究計劃。這已經成為他們的制勝法寶。最具代表性的,就是他們對光電子發展趨勢的預判。
眾所周知,全球已經步入信息經濟時代,信息產業成為了許多國家的支柱產業。而光電子技術的發展在很大程度上決定著信息產業的發展水平。祝寧華介紹說,高速光電子器件在光通信系統的各個層次都有重要應用,如高速光傳輸、大容量光交換、寬帶光接入和微波光子技術等,是實現高速光信息生產、傳輸、放大、探測、處理等功能的器件,是寬帶通信網絡的核心,而激光器則是光通信系統的“心臟”。
祝寧華很早之前就曾指出,隨著光網絡和光通信技術向大容量、低功耗和智能化方向發展,為實現更高速、更寬帶光通信傳輸系統,光電子集成將會成為高速光電子器件的發展趨勢之一,同時也是突破速率和能耗兩大制約光通信技術未來發展瓶頸的有效途徑,而高速激光器的研制也會成為行業焦點。
意識到這一發展方向的重要性,2009年左右,祝寧華組織實施了“信息光電子學”系列研討會,以及863計劃和基金委“十二五”、“十三五”光電子領域發展戰略規劃研究,促成了多個863主題項目和國家基金委重大項目的立項,積極推動了高速光電子集成芯片的發展。
不僅如此,祝寧華還帶領微波光電子團隊針對高速光電子集成器件在國內率先開展深入探索研究,取得了突破性進展。他們提出了光電子集成芯片陣列三維封裝技術,解決了光電子集成芯片封裝過程中面臨的微波阻抗嚴重失配、模場失配和串擾等難題。美國光學學會刊物OPN以《中國光子集成》為題對微波光電子團隊的相關研究進展做了大篇幅封面報道,進一步提升了我國在這一前沿領域的國際影響。
成績證明實力
在過去的近20年,祝寧華帶領的這支隊伍在高速光電子器件領域的研究中,為我國實現了一個又一個創新突破,但他們卻很少對外提及。對他們來說,科研需要沉浸其中,而他們有限的時間只夠用來投入研究,再無暇顧及其他。所以這些年,這支隊伍證明自己實力的方式“簡單”、“粗暴”―不斷創新、不斷突破,不斷刷新成果記錄:
他們在光通信和光網絡的核心器件高速光波導調制器的研制方面,采用保角變換法和點匹配法,很好地解決了以有限元為代表的常用數值計算法難以精確描述光調制器電極邊緣效應的難題,確保了光波和微波傳輸特性測試分析的精確度,為器件設計和制備提供了有效保證。
他們首次將變分理論用于光波導傳輸特性分析,有效解決了采用數值分析法進行優化設計時面臨的異常困難,建立了光波導基膜和高階模場分布的解析表達式,并在此基礎上獲得了導模數目和模式傳播常數等參數,在不同結構的光波導分析中成功應用,相關成果榮獲中國科學院自然科學三等獎。業內評價稱:“該方法表達式簡單、參數確定方便、精確度高,為完善光波導理論體系作出了重要貢獻?!?/p>
他們創新性地提出基于頻率分束法的光外差技術,將光譜結構分析從光域轉到電域,解決了傳統Michelson干涉儀光譜分析法存在的光束發散、透鏡振動等限制問題,將光譜分辨率由105提高到了1017。借助這一方法,他們研究了光波列(構成光譜的基本單元)的線寬和長度,以及時間和頻率分布規律,建立了半導體激光器超精細光譜結構模型。同時,基于該理論,他們還提出了非對稱耦合腔的單片集成激光器機構,能夠將線寬壓榨到35KHz以下,比常規DFB激光器小了2個量級。航天五院測試后確認其滿足航天定標要求,意味著我國在該類核心器件的研發上實現了自主可控。
他們還大膽提出頻率相干性概念,完善了波長不同的兩束光相干性描述,明確雙光束拍頻產生微波信號的頻譜線寬取決于光束相干性,與光束本身光譜線寬無關,以及兩個單片集成激光器的輸出光也具有頻率相干性,并首次實現了基于微波光子技術的單片集成窄線寬微波源芯片,具有體積小、調諧范圍大、不需要微諧振器等特點。
這種可調諧激光器在5微秒內實現了DC~40GHz的快速掃頻,與傳統電子學微波源技術相比,大大拓寬了頻帶快讀,掃頻速率提高了3個量級。這一突出成果一經發表,便立刻獲得了UrekAlert和總參某部的高度關注,認為該方法為實現高效電子對抗裝置及系統提供了可能。
…………
在科研上,這支隊伍的表現其實很高調―提出大膽建議的是他們,提前判斷發展趨勢的是他們,打破國外禁運限制的也是他們,這些華麗的成果是他們非凡實力的最佳佐證。低調,只是為了屏蔽一切干擾和雜念,心無旁騖地沉浸在科研的世界中。
對于光電子技術的未來,祝寧華表示,光電子技術發展至今,已經對國家的發展產生了重要影響,大到軍工、航天、國防等領域,小到家用電器的信號傳遞、燈光照明等。全球光電子技術產業的市場規模已超1萬億美元,我國的光電子技術產品市場也始終保持著兩位數的高速增長,市場可觀、潛力巨大。
光電子技術論文范文4
2013年新入選 CODE 期刊名稱
T016 高?;瘜W工程學報
B003 高校應用數學學報
R037 高壓電器
C056 高壓物理學報
E005 高原氣象
V021 給水排水
N105 工程爆破
E360 工程地質學報
S712 工程管理學報
N049 工程機械
V030 工程勘察
V033 工程抗震與加固改造
C002 工程力學
C073 工程熱物理學報
N590 工程設計學報
B031 工程數學學報
T003 工程塑料應用
N064 工具技術
K018 工礦自動化
T563 工業催化
J057 工業工程
N110 工業工程與管理
P009 工業加熱
V010 工業建筑
P005 工業爐
Z013 工業水處理
F030 工業微生物
G025 工業衛生與職業病
N037 工業儀表與自動化裝置
Z032 工業用水與廢水
G207 公共衛生與預防醫學
X579 公路
X022 公路工程
X047 公路交通技術
N039 功能材料
M502 功能材料與器件學報
D503 功能高分子學報
E601 古地理學報
E304 古脊椎動物學報
E022 古生物學報
G478 骨科
R047 固體電子學研究與進展
Y013 固體火箭技術
C103 固體力學學報
W007 管理工程學報
W018 管理科學
W008 管理科學學報
W025 管理評論
W016 管理學報
H226 灌溉排水學報
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R061 光電子•激光
R082 光電子技術
C091 光譜學與光譜分析
C097 光散射學報
R031 光通信技術
N015 光學技術
N033 光學精密工程
C050 光學學報
光電子技術論文范文5
這個我們剛寫過的。論文的格式很老套、也別寫得太有花樣。和一般的報告差不多的。這個我們剛寫過的。論文的格式很老套、也別寫得太有花樣。和一般的報告差不多的。應編寫成注釋說明匯集表予以列出。二、畢業論文(設計)書寫格式及裝訂1、畢業論文(設計)裝訂為橫開本,使用統一的封面,左側裝訂。畢業論文(設計)封面的中文題目、英文題目及學生姓名、班級、學號、學院、專業與指導教師等欄目,要用楷書書寫,端正、整潔,有條件的學生可以打印輸出。2、目錄格式(空2行)(3號黑體)目錄(3號黑體,居中)引言(或緒論)(或作為正文第1章,4號宋體.吉林大學工商企業管理專業自考學士學位申請有什么具體要求?09年吉林大學自考工商企業管理專業論文申請時間是?我是長春大學的大一新生,想報名吉林大學的工商企業管理二學歷!本科畢業論文格式我今年最后一次自考 ,考的是吉大工商企業管理本科證! 他們要求我們交工商企業管.
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這個東西還是要靠自己來搞海洋生物資源與環境 理論與應用力學電子信息科學與技術 微電子學 光信息科學與技術 信息安全(信息科學技術) 光電子技術科學 材料物理 材料化學 環境科學 生態學資源環境科學 心理學 應用心理學 統計學 系統科學與工程 教育學 教育學 學前教育 特殊教育 教育技術學 小學教育 人文教育 科學教育 華文教育 體育教育 運動訓練 社會體育 運動人體科學民族傳統體育 運動康復與健康 農藝教育 園藝教育 林木生產教育 特用作物教育/特用動物教育 水產養殖教育 應用生物教育 農業機械教育農業建筑與環境控.遼寧大學自考畢業論文格式?大連水產學院漁業管理專業成人自考畢業論文格式請好心人解答一下:黑龍江大學經濟法自考畢業論文格式要求和字數中南大學英語本科自考畢業論文格式自考畢業論文格式又是怎么樣的?急用參考
紅河學院畢業論文格式
已經有了雅思成績6.5 想我是紅河學院的大四學生,想參加2011年的國考,不知道在哪里看考試大綱紅河學院2009年12月份四級準考證前6為是多少? 誰能告訴我下啊?我忘記準在紅河學院培訓的時候遇到一個女孩,感覺還不錯,彼此聯絡了一個月,突然間昆明到紅河學院怎么.
光電子技術論文范文6
【關鍵詞】光電檢測技術 課程內容 實驗 考核
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2016)02-0069-02
隨著現代科學技術的快速發展,光電檢測技術作為一門研究光與物質相互作用的新興技術,因其測量精度高、速度快、非接觸、頻寬與信息容量極大、傳遞信息效率高、自動化程度高等突出特點,成為現代檢測技術最重要的手段和方法之一。在工業、農業、軍事、航空航天以及日常生活中應用得非常廣泛,是現代信息類工科學生必須掌握的知識。
自2004年起,光電檢測技術課程成為北京信息科技大學光信息科學與技術和測控技術與儀器兩個專業共同的一門重要專業課。該課程將光學檢測技術與現代微電子技術、計算機技術緊密結合起來,深入講解各種光電轉換技術及器件的原理、特性和基本用法,結合具體應用,詳細介紹各種激光干涉、衍射,光纖傳感等光電檢測方法、技術及系統,最終讓學生深入理解光電技術的基礎理論和基本知識,對各種光電器件和光電檢測技術有一個全面的認識,并且掌握多種光電檢測方法,以便在實踐中熟練應用,為學生今后的工作打下堅實的基礎。理解和掌握這門課程,對于提高學生素質和培養分析能力、創新能力都有重要意義。
同時由于光電檢測技術以光電子學為基礎,以光電子器件為主體,研究和發展光電信息的形成、傳輸、接收、變換、處理和應用,這正是學院儀器科學與技術和光學工程兩個一級學科共同的研究方向。學院眾多教師在該方向的長期科學研究過程中,不斷加深對光電檢測技術的基本理論、實施方法、系統和關鍵技術的理解和應用,在光、機、電、計算機相結合的激光干涉測量、激光衍射測量、激光跟蹤測量、光纖傳感檢測、光電多自由度監測等各種物理參數測量儀器和系統方面展開了深入研究,取得了豐碩的研究成果并積累了豐富的科研經驗。
2013年開始,以精品課程為目標,我們深入開展了光電檢測技術課程建設,涉及課程教學內容的更新、實驗環節的改進和考核方式的改革等。
一 教學內容
如圖所示,一個典型的光電檢測系統包括光學處理部分、電子學處理部分,兩者通過光電轉換部分有機連接成一個整體。與之相對應,光電檢測技術課程內容多、發展快、涉及知識面廣。為此,我們首先對授課內容進行比較分析和歸納總結,提煉出最基礎的關鍵原理,同時吸取眾家之長,結合專業特點,補充有代表性的最新應用。
首先對應用光學、物理光學、信息光學等課程已經講授的內容大幅度減少授課學時,例如光電檢測中常見光源、光學系統和設備相關內容的學時壓縮一半;但鑒于輻射度和光度學是專業選修課,一部分學生沒有選修,一部分學生選修后掌握不夠多,將該部分知識的講解課時適當增加,補充了一些與學生日常生活關聯度高的內容,增強學生學習的興趣;強化光電轉換器件部分,如前所述,該部分所介紹的各種光電轉換器件是光電檢測技術的關鍵環節,深入介紹了各種光電子發射探測器、光電導探測器、光伏探測器、光電成像器件的原理、特性和基礎應用,還專門介紹了應用日益廣泛的紅外熱成像探測器;同時考慮到調制解調技術在光電檢測系統中的廣泛使用,專門對此技術做了重點講解。調整后整體內容更豐富,兼顧了基礎原理和實際應用,學生反饋良好。
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* 北京信息科技大學課程建設項目資助
我們還將課程內容與后續的專業綜合實踐環節相配合。因為學院兩個專業都開設有專業綜合實踐環節,該環節主要培養學生綜合運用所學知識掌握某些光機電系統的設計能力,將所學與實際應用有機結合起來,最終提高學生分析問題和解決問題的能力,培養他們的創新意識及創新能力。光電檢測技術正是與專業綜合實踐相對應的一門重要的綜合性課程,我們在授課過程中有意識地將后期綜合實踐可能涉及的內容經提煉后引入到課程教學中,前期培養學生的綜合應用意識和能力,為后續的綜合實踐環節打好基礎。
二 實驗環節
課程設有8個學時的實驗。通過較充分的實驗,使學生在掌握光電檢測技術基本理論知識的基礎上,培養設計和實施工程實驗的能力,并能夠對實驗結果進行分析。
但我們發現,學生在綜合運用理論和技術手段設計系統的能力有所欠缺,主動性不足。為此,我們特別增加了學生自主設計實驗,例如讓學生自主設計一個光強自動控制裝置,能夠探測環境的光強,當環境光暗到一定程度后(根據環境情況,制定特定的照度值),能點亮LED。并且環境光越暗,LED越亮。通過此實驗,促使學生了解各種光強探測原理及傳感器,選擇合適的光強探測傳感器并設計其驅動電路,掌握輸出光強控制方法并設計相關電路,掌握實驗調試方法和實驗數據分析處理方法。整個實驗由學生自主設計,在設計方案審核通過后自主搭建系統并完成功能調試,最終提交完整的設計報告,包括任務分析、調研、系統方案設計、成本核算、具體電路設計、調試過程和測試結果處理。這樣的實驗學生參與度高、效果更好,對提高學生知識的綜合運用能力和手腦結合的能力有較大幫助。
三 考核方式
該課程加強了過程考核,增加了平時作業、課堂表現、小組專題宣講和實驗部分在總成績中的占比,特別是對于平時表現和實驗部分成績優秀的學生,本人申請獲批后,可以免書面考試,以實物作品、論文、競賽來代替。
對于大多數學生的期末考試,在出題過程中有意識地與課程目標緊密呼應。本課程的課程目標按照工程教育認證標準,主要涉及了通用標準畢業要求各種能力的培養,因此試卷題目也從各個角度對學生的以上能力進行考核。例如,為考核學生了解光電檢測技術的現狀和發展趨勢情況,我們出了讓學生填寫近年來諾貝爾物理獎主要內容的題目。又比如,為了考核學生掌握基本的創新方法,具有追求創新的態度和意識;具有綜合運用理論和技術手段設計系統的能力,設計過程中能夠綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素的情況,我們在考試中有針對性地出了分值較高的光電檢測系統綜合設計型題目,加強了對學生綜合分析和設計能力的考核。
四 結束語
借助光電檢測技術課程建設,我們對該課程展開了全面探索和改進,緊密結合工程教育專業認證的要求,梳理了課程教學的內容,增加了學生自主綜合實驗,改進了課程考核方式,增強了學生的學習興趣,提高了學生的綜合分析和設計能力,初步達到了建設目標。
參考文獻
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