《激光原理与技术》教学大纲.docx

激光原理与技术教学大纲适用范困：2O2X版本科人才培养方案涕程代码：（）6140741课程性质：专业必修课学分：3学分学时：48学时（理论48学时）先修课程：大学物理、裔等数学、物理光学、应用光学等后接课程：光电子技术基础、光电检刈技术及系统等适用专业：光电信息科学与工程开课单位：电子信息工程学院一、课程说明4激光原理与技术？是光电类专业必修的一门专业技术基础课。本课程主要传授激光产生基本理论与激光器的工作原理、工作特性等，为学习其他有关课程及以后从事技术工作打下必要的般础，本课程注JR范本理论知识的深入学习，强调培养运用堪础理论知识解决生产实际中问趣的能力，培养“原基础、宽门径、高素质、强能力”的人才，培养学生将来成为光电方面的管理、开发和设计的高级人才.二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握激光产牛.的基本理论、方法，掌根激光器的工作品理、输出特性,并能对激光的产生原理进行描述。课程目标2：能膨培养学生掌握激光产生、激光器工作的基本原理能力：培养学生综合运用激光的基本理论和科学思维能力，为今后从事激光相关工作打下良好的基础.课程目标3：能够培养他们探索科学的兴趣和勇气,培养信息的收集、传递和处理技能：能关注科技和社会发展中的阿鹿，培养科学的世界观、价fi观和辩证唯物主义的观点：有良好的心理素质，良好的品格和顽强的意志，以便从容地应对未来社会的挑战。三、课程目标与毕业要求激光原理与技术3课程教学目标对光电伯恩科学与工程毕业要求的支捏见我k表1课程教学目标与毕业襄求关系毕业要求指标点课程目标支撑91.工S知织1.1掌握数学、物理的旗础知识，领会数学、自然科学的充要思想和思维方法，理解工程问题的数理本质及其表述方法.课程目标1：掌樨激光产生的基本理论、方法,掌握激光潺的工作原理、输出特性,并能对激光的产生原理进行描述。H2.问题分析2.1能够应用工程科学的基本原理,识别和判断光电信息领域更杂工程问啊的关键环节和参数.课程目标2：能妹培养学生掌握激光产生、激光器工作的基本原理能力：培养学生综合运用激光的基本理论和科学思维能力，为今后从犷激光相关工作打下良好的基础.H5.使用现代工具5.2能够开发和利用现代程工具、信息技术工具对光电信息领域亚杂工程同SS进行辅助设计、预测和模拟。课程目标3：舲第培养他们探索科学的兴健和勇气，培养信息的收梁、传递和处理技能：能关注科技和社会发展中的问题.培养科学的世界观、价值观和就证唯物主义的观点:有良好的心理素质，良好的品格和顽强的意志，以便从容地应对未来社会的挑战.M注：表中“H（»XM（中）”表示理程与相关毕业要求的关联度.四、教学内容、基本要求与学时分配教学内容、基本要求与学时分配见表2.表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容敦学戛求.教学点充点理论学时对应的课程目标第1章IK述1.1 激光发展简史1.2 激光的特性1.3 激光应用简介教学央求，J'解激光发展背景；墩握激光的特性.点，激光的特性。难点I激光的特性.21、2第2章激光产生的基本原理2.1 原子发光的机理2.2 自发辐射、受激辐射和受激吸收2.3 激光产生的条件2.4 敌光落的基本纲成与分类教学要求，理解光和物质的相互作用：或旌自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系：掌握激光的产生条件.点I激光产生的茶本晚理，注点，激光产生的基本原理，61、2第3章光学谐舞腔与激光模式I1.光学谐振腔的构成和分类3.2 激光模式3.3 光学谐振腔的损耗3.4 光学谐振腔的稳定性条件3.5 光学谐振腔的衍肘理论法础3.6 平行平面腔的门再现模教学襄求1理解光学谐振腔的构成和分类；掌握光学谐振腔的损耗：掌旌光学谐振腔的稳定性第件.点：光学谐振腔的稔定性条件.建点：般框定球面腺的模式理论101、2、33.7 对称共焦腔的自再现模3.8 一般柳定球面腔的模式理论3.9 非稳定谐振腔第4章高斯光束4.1 高斯光束的基本性质4.2 高斯光束的传输叮变换规律4.3 高斯光束的聚焦和准直4.4 高斯光束的自用现变换4.5 高斯光束的匹配4.6 澈光束顺录因子做学襄求，卉价高斯光束的基木性质：掌握嘉斯光束的ABCD定律：拿提高斯光束的聚焦和准电的方法.点t高斯光束的ABCD定律.魔点，高斯光束的自再现变换。61、2第5章微光工作物质的地款梅性5.1 i?城加宽与线性函数5.2 速率方程5.3 均匀加宽激光工作物质对光的增益5.4 非均匀加宽激光_!：作物质对光的增益假学要求：理解速率方程组：掌握均匀增宽介质的增益系数和增益馆和：掌弼昨均匀加宽激光工作物质对光的增益，重点，均匀增宽介质的增益系数和增益饱和.魔点t均匀埴宽介质的增靛系数和埴益饱和。61、2、3第6章激光O的工作特性6.1 连续与脉冲工作方式6.2 浜光器的振荡闺值6.3 激光器的振荡模式6.4 连续激光器的输出功率6.5 脉冲激光涔的：作特性铁学夫求，掌握激光器的振荡网值与振荡辕式；了解激光器的工作特性«.点振荡僦优、振荡模式.难点：振荡阀依、振荡模式.61,2,3第7章激光符性的拄制与改善7.1 模式选择7.2 稳蟠技术7.3 调Q技术7.4 超短脓冲技术7.5 激光调制技术7.6 激光偏转技术7.7 光电器件设计及参数选用原则假学要求，掌理横模、纵模的选择方法：学提稔施技术的工作原理和方法；掌握调Q技术、超短脓冲技术、激光调制技术.点，横模、纵模的选择方法：稳频技术的工作原理和方法.难点：激光调制技术的方法.121、2、3合1+48五、教学方法及手段本课程以深空讲授为主，采用比发式、讨论式教学和案例教学等，促进学生枳极思芍,开发学生的潜能.培养学生思考同胞、分析问遨和解决问题的能力：以“少而精”为原则.精选教学内容.精讲多练：安排习题课.巩固课堂所学知识.让学生比较全面地理解激光的产生原理与应用，在掌握激光原理的基础上，具有迸行简单激光实脸的初步能力。六、课程资源1.推荐救材:陈皓鸣.激光原理及应用(第四成).电子工业出版社,2022.2.参考书：(I)王青圃.激光原理.山东:山东大学出版社,2003.(2)臼古祥.激光原理与技术.北京:高等教育出版社.2002.(3)丁俊华,激光原理及应用,北京:清华大学H1.版社.1987.(4)周炳坤.激光原理.北京:国防工业出版社.2014.3 .期刊：(I)梅亮,孔政,林宏泽,费若男等.基于沙氏成像原理的激光甯达技术研究进展J1.红外与激光工程.2021,50(03):19-35.(2)常浩天,李永亮笔脉冲漱光放大技术研究进展川.激光杂志.2021.42(10):1(24.(3)尹明,菜荣涛.王小林,马同星.马脚£基于SPGD以法的光纤激光偏振控制理论与实聆研究J.激光与光电子学进展.201.8,55(09):96J03.(4)沈辉,全昭,杨依枫,赵翔,柏刚,何兵同军.般于光学等差偏振探测和锁相的合束激光偏振控制U1.红外与激光工程.2018,47(01):81-86.(5) Anonymous.ctc.1.aserPrintingTechno1.ogyforWaterpnwfE-Tcxti1.csJ.NASAtechbriefs,2O2!.45(03):50-51.4 .网络资源：(1)激光原理与技术.hupsJwww.icone1.63.orgc<rseUESTU1.oO3660001(2)激光原理与技术.hups:/AVWw.icorse163.orgouneXMU-1002851002七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成,具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3.表3课程考核对课程目标的支撑占比考核用价豳则课程目标I23过程性考核课堂表现10(I)根据课觉出勤情况和课堂回答问题情况进行考核.满分100分.(2)以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩.44210(1)根据线上平台发布的任务点完成及互动情况迸行考核，湎分100分。(2)以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩.442作业20(1)主要考核学生对各承节知识点的复习、理解和学握程度,满分HK)分：(2)每次作业取独评分，取各次成缄的平均值作为此环节的最终成绩.(3)以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。776末核期考60CD糕面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例冲入课程总评成绩。(2)主要考核激光的特性、激光产生的基本原理、激光产生条件、光学谐振腔、高斯光束的基本性质、激光器的工作特性等.(3)考试遨型为：城空胭、选择时、判断超、简答252510I题计算题等.合计：100分404020八'考核与成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、线上互动、作业、期末考核等方式对学生进行考核评价.考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩现成，其中：期末试卷成绩为100分（权重60%）,试烟类型为填空题、选择题、判断SS、简答鹿和分析计算司等类型,试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试遨分值不超过50%.综合应用题、分析即不低F50%：深堂我现、线上互动、作业等过程性考核成绩为KX）分（权氽40%）:过程性考核和考试试题分（ft分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例.2.过程性考核成第的标准过程性考核方式垂点考核内容、评价标准、所占比重见衣九表4过程性考核方式评价标净模式考方所占比（%）100>x>9090>x>8080>x>7070>x>60x<60修堂表现25名记完整,枳极辔与教学活动.踊跋问答问Sfi.准确率大于90%。笔记完整,认立参与教学活动.回答问西准确率大T80%.皂记不完整，偶尔参与教学活动，【可答问咫准确率大于70%.上课不认真，上课不记笔记,偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不记笔记.不参与教学活动，线上互动25积极参与线上教学活动，任务点完成率大于90%.认真参与线上教学活动，任务点完成率大于80%.认真参与税上教学活动，任务点完成率大于70%.偶尔参与规上教学活动，任务点完成率大于60%.偶尔参与饯上教学活动，任务点完成率小于60%.作业50作业完整.思路清晰,准确率大于90%,字迹工整.作业完整,准确率大于80%，字迹工怖不交作业2次以内，准确率大于70%o不交作业4次以内，准确率大于60%.不交作业5次以上，准确率小于60%。