WWW.PROGRAMMA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Учебные и рабочие программы
 

«УТВЕРЖДАЮ Зам. председателя Научно-методического совета, проректор, д.с.н., профессор _Ананьева Т.Н. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплина ОПД.Ф.08. Физические основы оптоэлектроники для ...»

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТУРИЗМА И СЕРВИСА»

(ФГБОУ ВПО «РГУТИС»)

Факультет/филиал Сервиса

Кафедра Информационные Системы и Технологии

УТВЕРЖДАЮ

Зам. председателя Научно-методического совета, проректор, д.с.н., профессор _________________________Ананьева Т.Н.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплина ОПД.Ф.08. Физические основы оптоэлектроники для специальности 230201 Информационные технологии Разработчик(и): ст.преп. Козырев А.В.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры Информационные Системы и Технологии протокол № 5 от «7» ноября 2011г.

зав.каф., к.т.н., доцент. Роганов А.А.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании научно-методической секции Факультета Сервиса протокол №___ от «__»_______. 201_ г.

декан, к.т.н., доцент Сумзина Л.В.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании Научно-методического совета протокол №___ от «__»_______. 201_ г.

Отдел мониторинга методического обеспечения образовательного процесса:

к.с.н. Маковская И.В.

1.ВВЕДЕНИЕ

Цели и задачи курса:

Целью преподавания дисциплины “Физические основы оптоэлектроники” является получение студентами основополагающих представлений о физических процессах и явлениях лежащих в основе создания, разработки и принципа действий микроэлектронных оптических устройств и компонентов.

Главной задачей курса является овладение основными физическими понятиями и законами, методикой разработки и создания оптических микроэлектронных устройств.

Курс должен способствовать формированию у студентов ясного представления о физической структуре различных оптоэлектронных устройств, баз, компонентов и современных достижениях в области микро и нано информационных технологий.

Основной целью курса является формирование у студентов целостного физического представления и мировоззрения, общих интеллектуальных умений и навыков, позволяющих:

а) решать конкретные физические задачи и проблемы с привлечением соответствующего математического и программного аппарата;

б) производить и грамотно обрабатывать простейшие измерения основных физических величин.

в) видеть перспективное использование достижений технического прогресса Курс создает фундаментальную базу для дальнейшего изучения общетехнических и специальных дисциплин и для успешной последующей деятельности в качестве успешного дипломированного специалиста.

Оценка степени знаний и умений студентов производится с помощью периодически проводящихся контрольных работ, лабораторного практикума, микросрезов, расчетнографических работ, экзаменов в конце каждого семестра и итогового аттестационного экзамена, содержащего вопросы по всем разделам курса. При этом для оценки текущей успеваемости студентов применяется 5-ти бальная система оценивания Студент должен иметь представление

1. О математическом аппарате, применяемом в различных разделах физики.

2. О фундаментальном характере основных физических законов.

3. Об основных моделях, используемых в современной микроэлектронике.

4. О современных информационных технологиях, использующихся в электронной промышленности.

5. О проблемах современной физики, определяющих развитие передовых технологий в области электронного приборостроения.

6. О способах научных разработок.

7. О методах комплексной микроминиатюризации аппаратуры.

8. О различных каналах и типах связи, оптических квантовых генераторах.

Студент должен знать

9. Основные системы единиц измерения физических величин.

10. Основные математические методы, используемые при решении физических задач.

11. Фундаментальные физические законы и их взаимосвязь в работе оптоэлектронных устройств

12. Принципы основных физических теорий.

13. Физические основы оптоэлектроники и возможности оптоэлектронной элементной базы.

Связь с другими дисциплинами:

Для успешного изучения курса студентам необходимо использовать линейную алгебру и аналитическую геометрию, основы математического анализа функций одной или нескольких переменных и элементы теории функций комплексного переменного, элементы теории обыкновенных дифференциальных уравнений и дифференциальных уравнений в частных производных, элементы теории вероятностей, теорию информационных сетей и принципов построения и передачи сигнала.

Уровень сложности и разнообразие применяемых математических средств постепенно повышаются по мере знакомства с ними студентов в рамках соответствующих курсов высшей математики;

необходимые элементы математического аппарата вводятся и кратко обсуждаются в физическом контексте, что демонстрирует органичное возникновение многих математических средств именно из потребностей описания явлений природы и общетехнической практики.

Практические навыки после изучения дисциплины:

Студент должен уметь

1. Планировать и проводить несложные экспериментальные исследования.

2. Объяснять в рамках основных физических законов результаты, полученные в процессе эксперимента.

3. Классифицировать различные компоненты оптоэлектронных приборов по определённым свойствам и признакам

4. Объяснить принципы действия и работы электронных структур.

5. Строить простейшие теоретические модели физических явлений.

6. Представлять результаты экспериментальных и теоретических исследований в Графическом и других видах..

7. Решать типовые задачи, делать простейшие качественные оценки, сравнения.

2.ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

–  –  –

3.1. Основное содержание учебной дисциплины:

Предмет оптоэлектроники: рассматриваются вопросы, связанные с основными Тема 1.

понятиями волоконной оптики (например спектр электромагнитного излучения, основные фотометрические единицы и т.п.), её историей развития и использование в различных областях науки и техники. Рассматривается современное состояние оптоэлектронной элементной базы, её система обозначений и классификация.

Тема 2. Физические эффекты, лежащие в основе работы фотоприемников:

Рассматривается вопросы, связанные с классификацией современных фотоприёмных устройств, их физическим строением и назначением. Основное внимание уделяется принципу работы этих устройств.

Тема 3. Фотоэффект.

Фотоэлементы: подробно изучается такое явление как фотоэффект (работа выхода, ВАХ и т.п.). Изучается принцип действия устройств на основе фотоэффекта (ФЭУ, фотодатчики, ПЗС и т.п.). Классифицируются основные параметры этих устройств.

Тема 4. Приём оптического излучения: знакомство со шкалой электромагнитных волн (диапазоны излучения, частоты, единицы измерения).

Рассматриваются методы приёма оптического излучения и приборы, регистрирующие излучение (термоэлементы, болометры, пировидиконы и т.п.).

Тема 5. Источники оптического излучения: рассматривается классификация и принцип действия оптических квантовых генераторов (по принципу действия, активному рабочему веществу, методам генерации излучения и.

т.п.). Обсуждаются вопросы источников некогерентного излучения (светодиоды, их характеристики, применение).

3.2. Перечень практических занятий.

Занятие 1. Основные фотометрические единицы измерения оптического излучения.

Цель занятия: научиться использовать основные законы фотометрии и понятия геометрии оптического излучения..

Продолжительность занятия – 4 часа.

Занятие 2. Физическая основа работы фотоприемников.

Цель занятия: разбор принципа действия фотоприемников, составление характеристик этих устройств и сопоставлением между собой.

Продолжительность занятия – 4 часа.

Занятие 3. Фотоэффект.

Законы Фотоэффекта. Формула Эйнштейна.

Цель занятия: научится решать задачи на расчет фотоэффекта, работы выхода электрона из металла. Использование формулы Эйнштейна для расчета характеристик оптического кванта.

Продолжительность занятия – 4 часа.

Занятие 4.Шкала электромагнитных волн.

Регистраторы оптического излучения.

Цель занятия: понимание шкалы электромагнитного излучения, соотношение длины волны с частотой излучения. Расчет характеристик некоторых регистрирующих излучения приборов (болометров, пировидиконов и т.п) Продолжительность занятия – 3 часа.

Занятие 5. Оптический квантовый генератор.

Цель занятия: умение применять основные фотометрические единицы при расчете мощности лазерного излучения, толщины коллиматорного луча, параметров рабочего тела.

Продолжительность занятия – 2 часа.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ

(РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА ИЛИ РЕФЕРАТ)

4.1. Общие положения.

Цель:

Выполнение чертежей, иллюстрирующих сформулированные в задачах различные физические явления и свойства; расчет оптических и других характеристик волноводов, фотоэлектронных устройств;

самостоятельное исследование физических закономерностей и явлений с помощью класса теоретических заданий, направленных на формирование логически-обоснованных построений при решении задач на расчет свойств оптического излучения и волноводов.

Требования к выполнению: формат Word, 14 шрифт, 1.5 интервал, либо рукописный. Выполняется на листах формата А4, скреплённых между собой в тетрадь и подписана, согласно положению о оформлении самостоятельных работ.

5. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ И ПРАКТИЧЕСКИХ НАВЫКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ В

РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ КУРСА

Текущий контроль знаний ведется путем промежуточного тестирования по следующим темам:

1. Предмет оптоэлектроники.

Физические эффекты, лежащие в основе работы фотоприемников.

2.

3. Фотоэффект. Фотоэлементы.

4. Приём оптического излучения.

5. Источники оптического излучения Итоговый контроль осуществляется в ходе экзамена / зачета после прохождения курса. Итоговый контроль осуществляется в форме зачёта (очной встречи).

При этом студент (слушатель) обязан выполнить все виды самостоятельных работ, предусмотренных настоящей программой (практические работы, расчётнографические работы), а также пройти промежуточное тестирование по темам курса, предусмотренных настоящей программой.

5.1.Формы контроля и аттестации студентов При аттестации студентов используется оценочная система, которая позволяет оценивать успеваемость студентов в течение семестра, органично вписывается с существующую структуру учебного процесса и ставит студента перед необходимостью постоянно работать с лекционным материалом.

Оговаривается только оценка каждого вида задания и допускается возможность получения дополнительных баллов в процессе работы на практических занятиях.

5.1.1.Темы расчётно-графической формы работ

1. Основные фотометрические единицы измерения оптического излучения.

2. Физическая основа работы фотоприемников

3. Фотоэффект. Законы Фотоэффекта. Формула Эйнштейна

4. Шкала электромагнитных волн. Регистраторы оптического излучения

5. Оптический квантовый генератор.

Работа выполняется на листах формата А4 с использованием ПК (оформление титульного листа по принятым ГОСТам, шрифт 12, Times New Roman) 5.1.2. Зачётные вопросы

1. Основные фотометрические единицы и их классификация.

2. Собственное поглощение света в полупроводнике.

3. Фотоэффект. Внешний фотоэффект. Работа выхода. Порог внешнего фотоэффекта.

4. Фотоэлектронные умножители (ФЭУ).

5. Типы фотоприёмников: фотонно-электронные и тепловые.

6. Основные характеристики фотоприёмников.

7. Типы шумов, возникающих при регистрации электромагнитного излучения.

8. Понятие фотоэффекта. Работа выхода.

9. Понятие приборов с зарядовой связью. Принцип действия и их характеристики.

10. Принцип работы оптрона.

11. Регистрация ПЗС оптического излучения.

12. Фотогальванические элементы. Эффект Дембера.

13. Методы приема оптического излучения.

14. Болометр, пировидиконы, термоэлементы. Их структура, назначение и принцип работы.

15. Принцип работы транзистора. Фототранзистор.

16. Принцип работы тиристора. Фототиристор.

17. Пироэлектрические фотоприемники. Матрицы пироэлектрических приемников.

18. Прямое детектирование. Преимущества и недостатки.

19. Фотосмешение. Преимущества и недостатки.

20. Физические основы работы светоизлучающих диодов.

21. Физические основы работы полупроводниковых и др. типов лазеров.

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

6.1. Основная литература

1. Суэмацу Я и др. Основы оптоэлектроники. - М.: Мир. 2008.

2. Мосс Т.. Баррел Г., Эллис Б. Полупроводниковая оптоэлектроника.- М.:Мир, 2006.

3. Якушенко Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов.: Учебник для студентов вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.:Логос. 1999. – 480 с.:ил.

4. А.Н. Игнатов. Оптоэлектронные приборы и устройства: учебное пособие. М.:Эко-Тренда. 2006.-272 с.6 ил.

5. Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. Издательство: Техносфера, 2007, 512 с.

6. Э. Розеншер, Б. Винтер. Оптоэлектроника (серия: Мир электроники), Издательство: Техносфера, 2006, 592 стр., ISBN 5-94836-031-8, 2-10-005453-8

7. Э. Розеншер, Б. Винтер.Оптоэлектроника, Изд-во: Техносфера, 2004.: с.588.

Дополнительная литература

1. Смит Р. Полупроводники.- М.: Мир, 1982.

2. Панков Л. Оптические процессы в полупроводниках. - М.: Наука, 1973

3. Соболева Н.А.. Меламид А.Е. Фотоэлектронные приборы.- М.: Высшая школа, 1974.

4. Ермаков О. Прикладная оптоэлектроника (серия: Мир электроники), Издательство: Техносфера, 2004 г., твердый переплет, 416 стр.

ISBN 5-94836-023-7, тираж: 2000 экз.

5. В.И. Козинцев, М.Л. Белов, В.М. Орлов, В.А. Городничев, Б.В. Стрелков.

Основы импульсной лазерной локации: Учебное пособие для вузов. Под ред.

В.С. Рождествина.-М.: Изд-во МГТУ имм Н.Э. Баумана, 2006.-512 с.: ил.

Средства обеспечения освоения дисциплины

Мультимедийное сопровождение лекционного курса (мультимедийное оборудование PT- фирмы Panasonic): демонстрация научно-популярных фильмов по оптической микроэлектронике, электронным компонентам, компьютерные лекционные демонстрации (мультимедийный курс «Открытая физика» фирмы НЦ Физикон, компьютерные модели физических электрических явлений).

Лекционные демонстрационные опыты.

Компьютерные лабораторные работы по разделам курса: фотометрия, фотоэффект, полупроводники, оптические квантовые генераторы.

Мультимедийный комплект «Открытый колледж 2.5» (компьютерные модели и практикумы) Система математического моделирования MatLab блок Simulink

6.4. Электронные учебные издания и открытые ресурсы Интернет http://www.vmk.ru- компания «ВМК-Оптоэлектроника 1.

http://www.proel.spb.ru - Научно-Производственное Предприятие «ПРОЭЛ»

2.

http://www.eurolase.ru- Компания "ЕвроЛэйз" (лазерное и оптическое оборуд.) 3.

http://psj.nsu.ru/ - научный ресурс «Физика и студенты».

4.

http://home.rclph.spbu.ru/journal/rclph.htm - журнал «Лазер».

5.

6. http://www.sci-innov.ru/sci-dev/smi_sci/235/ - научный портал инноваций приоритетных направлений.

7. http://www.nsu.ru/materials/ssl/text/encyclopedia/index.html http://www.ioffe.spb.ru - физико-технический институт им А.Ф. Иоффе.

9. http://whologram.narod.ru - лаборатория сверхбыстродействующей оптоэлектроники и обработки информации.



 

Похожие работы:

«Федеральное агентство железнодорожного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВО УрГУПС) Утверждаю: Ректор А.Г.Галкин «_01_»092014 г. ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Направление подготовки (специальность) 221000.62 «Мехатроника и роботохника» (код, наименование направления подготовки, специальности) Профиль (специализация) подготовки не...»

«МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 1 Амурская область, город Зея, улица Ленина, дом 161; телефон 2-46-64;Е-mail: shkola1zeya@rambler.ru УТВЕРЖДЕНА СОГЛАСОВАНО приказом МОАУ СОШ № 1 Заместитель директора по УМР от 31.08.2015 № 223-од Л.В. Постных РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по технологии 5А,Б классы Учитель: Ярощук Татьяна Викторовна 1квалификационная категория г. Зея, 2015г Структура Рабочей программы I. Пояснительная записка. 1.1. Обоснование...»

«Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия №7 г. Балтийск Принята на НМС «Утверждаю» Протокол № 1 от 28.08.2015 г. Директор МБОУ гимназии№7 г. Балтийска 31. 08.2015г Е.Н. Макарова _Н.И. Федорова РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО АНГЛИЙСКОМУ ЯЗЫКУ 3 КЛАСС ПРОГРАММА: МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. Сафонова В.В. Английский язык. Школа с углубленным изучением ИЯ II – XI классы. М., АСТ, 2009 и авторской программы Афанасьевой О.В., Михеевой И.В. Английский язык....»

«УТВЕРЖДЕНА УТВЕРЖДАЮ На заседании Исполкома Томской Председатель Томской областной областной федерации футбола федерации футбола Протокол № _от_2013 г. _Р.Ю.Киселев «»_2013 г. ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ ФУТБОЛА В ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ НА 2013-2016 г.г. Разработчик программы: Киселев Р.Ю.Председатель общественной организации Томская областная федерация футбола Томск, 2013 г. СОДЕРЖАНИЕ. № п/п Содержание Номер страницы 1 Паспорт Программы 3-4 2 Раздел 1. 5 Введение 3 Раздел 2. 5-11 Анализ состояния и...»

«КОНТРОЛЬНО-СЧЕТНАЯ ПАЛАТА ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ ЗАКЛЮЧЕНИЕ № 05/26-э о результатах экспертно-аналитического мероприятия «Плата, взимаемая с родителей (законных представителей) за присмотр и уход за детьми, осваивающими образовательные программы дошкольного образования в организациях, осуществляющих образовательную деятельность» г. Иркутск 29.09.2014 Рассмотрено на коллегии КСП области 30.09.2014 и утверждено распоряжением председателя КСП области от 30.09.2014 № 91-р Основание для проведения...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет» Прокопьевский филиал (Наименование факультета (филиала), где реализуется данная дисциплина) Рабочая программа дисциплины ОП.05 Устройство и функционирование вычислительных систем (Наименование дисциплины (модуля)) Направление подготовки 09.02.04 Информационные системы (по отраслям) (шифр, название...»

«Правительство Ярославской области Департамент охраны окружающей среды и природопользования Ярославской области ДОКЛАД ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В ЯРОСЛАВСКОЙ ОБЛАСТИ в 2014 году (на основе оперативной информации) Ярославль УДК 502.3(470.316) ББК 20.18(2) О-88 Об экологической ситуации в Ярославской области в 2014 году. Сборник. Ярославль. Департамент охраны окружающей среды и природопользования Ярославской области, 2015 г. Сборник об экологической ситуации Ярославской области в 2014 году (на...»

«Муниципальное образование город Краснодар Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение муниципального образования город Краснодар средняя общеобразовательная школа № 52 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по кубановедению (ФГОС) ступень обучения (класс) основное общее образование 5-9 класс Количество часов: 170 (1 час в неделю) уровень базовый учитель Дойчева Екатерина Александровна, Куриленко Наталия Сергеевна Программа разработана на основе авторской программы курса «Кубановедение» Л.А. Галутво,...»

«Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №7» им. О.Н. Мамченкова УТВЕРЖДЕНА приказ № от директор МБОУ СОШ №7 им. О.Н. Мамченкова _ Е.А. Верижникова РАБОЧАЯ ПРОГРАММА окружающий мир, 4 класс УМК «Школа России» Согласована Руководитель ШМО Л.Е. Зудова Разработана учителями начальных классов Насировой Н.В, Тишик Ю.В., Черновой А.В. г. Елизово Камчатский край 2014-2015 учебный год ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Программа разработана на основе авторской...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 08.06.2015 Рег. номер: 1711-1 (04.06.2015) Дисциплина: Моделирование процессов фильтрации с использованием пакета Eclipse Учебный план: 01.04.01 Математика: Математическое моделирование/2 года ОДО Вид УМК: Электронное издание Инициатор: Татосов Алексей Викторович Автор: Татосов Алексей Викторович Кафедра: Кафедра математического моделирования УМК: Институт математики и компьютерных наук Дата заседания 27.02.2015 УМК: Протокол №5 заседания УМК: Дата Дата Согласующие ФИО...»







 
2016 www.programma.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Учебные, рабочие программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.