光电子技术(器件及电力应用)
光电子技术(器件及电力应用)
5000+ 人选课
更新日期:2025/05/14
开课平台学堂在线
开课高校华北电力大学
开课教师马永红郝建红仇英辉
学科专业工学电子信息类
开课时间2025/01/15 - 2025/07/22
课程周期27 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

《光电子技术》是华北电力大学电子信息类专业的核心必修课和新能源材料与器件专业的主要选修课,计划学时48。主要参考教材为主讲人马永红老师结合自己该课程18年的教学经验和多年的相关科研成果精心打造的中国电力出版社十三五规划教材《光电子技术及其电力应用》。

 该慕课课程以光电子技术应用为主线,以光电子有源与无源光器件为基石,以电力系统中光通信、光传感和光伏发电三大特色应用为最终落脚点,系统讲述的内容有:1)光电子技术概述,主要包括光电子技术的概念、发展历程、应用综述和电力系统应用需求分析,2)光电子有源和无源光器件,主要包括半导体激光器、光放大器、光探测器、光波导无源器件和电光波导调制器及其在调制码型产生中的应用, 3)电力系统的三大特色应用,包括光通信、光传感与光伏发电的核心技术概述及相应的电力应用典型案例分析。

 该总时长大约400分钟的慕课课程的主要特色是:1)课程具有很强的系统性、实用性和鲜明的电力特色,2)课程能够很好地适应现代大学教育少学时和宽口径的培养需求,可作为高等院校光通信光传感等本硕课程的线上配套资源。3)相关领域的工程技术人员(不限于电力系统)可利用闲暇时间快速系统性地掌握较为复杂的光电子有源和无源光器件的原理结构及应用特性,切实提升自己光电子器件的实际应用和保养维护能力。

 通过学习,学生可以系统了解和把握光电子技术的应用现状和发展趋势,可以深刻理解各种常用光电子有源和无源光器件的原理结构及应用特性,能够培养学生综合应用光电子专业知识和矛盾论等科学思维方法分析解决特殊领域工程实际问题的能力。



课程大纲
第一章 概述
1.1 光电子技术的发展历程
1.2 光电子技术的应用概述1-光通信与光传感领域
1.3 光电子技术的应用概述2-信息存储与显示、工业精密计量与材料加工及生物医学领域
1.4 光电子技术的应用概述3-国防和科技前沿领域
1.5 光电子技术的电力应用需求分析1-光通信
1.6 光电子技术的电力应用需求分析2-光传感与光伏发电
第二章 光电子有源与无源光器件
2.1 半导体激光器
2.2 光放大器1-半导体光放大器SOA
2.3 光放大器2-掺铒光纤放大器EDFA、光纤拉曼放大器RFA(*)
2.4 光探测器1-光电发射与光电导探测器件
2.5 光探测器2-光伏探测器件
2.6 光探测器3-热电偶(堆)、热释电探测器、测辐射热计
2.7 无源光波导器件1-光耦合器、 光复用与解复用器
2.8 无源光波导器件2- 光隔离器与光环形器、 光纤光栅、 光开关
2.9 电光波导调制器及其应用
第三章 光通信及其电力应用
3.1 光纤的损耗与色散
3.2 光纤的非线性特性1-受激拉曼散射SRS、受激布里渊散射SBS
3.3 光纤的非线性特性2-自相位调制SPM、交叉相位调制XPM、四波混频FWM(*)
3.4 电力超长站距无中继光传输系统1-关键技术
3.5 电力超长站距无中继光传输系统2-典型案例
第四章 光传感及其电力应用
4.1 光传感技术概述1-光传感原理与传感器组网方式1
4.2 光传感技术概述2-光传感器组网方式2
4.3 光纤电流传感器及其应用
4.4 光纤布拉格光栅传感器及其电力应用(*)
4.5 光纤布里渊散射传感及其电力应用
第五章 光伏发电技术
5.1光伏电池概述(*)
5.2光伏发电系统
5.3光伏发电系统中的聚光器
期末测试题
补充材料