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光学硕士点
2015-06-11 16:43   审核人:

 

 

 

黑龙江大学研究生培养方案

 

 

 

 

 

型:学术型(全日制) 

学科点层次:硕士

授予学位门类:理学

一级学科代码:0702

一级学科名称:物理学

二级学科代码:070207

二级学科名称:光学

培养单位名称:物理科学与技术学院

是否硕博连读专业:否

 

 

 

 

 

黑龙江大学研究生学院制表

填表日期:20111130

 


 

一、学科专业简介

 

黑龙江大学光学学科是物理科学与技术学院的主要支撑学科。多年来,该学科以队伍建设为核心,在人才队伍、基础设施和科研条件的建设上,取得了显著成效,形成了在省内具有竞争力的科研和教学重要基地。

   本学科经过多年发展,形成了具有特色和优势的光学检测技术、光纤技术、光电信息技术、以及先进功能材料的制备和光学特性研究四个主要研究方向。

本学科现有硕士生导师9人。

二、培养年限及形式

  本专业研究生培养年限为三年,培养形式为全日制培养。

 

 

 

 


三、研究方向设置及各方向研究特色、培养目标

序号

研究方向

主要研究内容、特色及意义

培养目标

1

光纤技术

主要从事光纤通信、光纤传感器技术方面的研究与开发工作。在该研究方向中,特别注重光纤光栅的制作与各种应用。在光纤传感技术中,除了研究对各种物理量、化学量的检测技术外,还着重研究波分、时分、空分及复合复用的传感网络。在光纤通信技术中,主要研究光有源及无源器件,包括半导体激光器、半导体光放大器、光纤放大器、光调制器、密集型波分复用器等。本研究方向还将开展光纤激光器方面的研究工作。信息业的发展引起以光通信和光纤传感为代表的光电子行业在全球范围内急剧膨胀,本研究与这一发展方向相一致。目前的研究成果已达到国内领先。

本专业紧密结合科技、经济,社会发展的需要,培养学生为德、智、体全发展的高层次专门人才。

在所开展的研究工作方面有坚实的理论基础和系统的专门知识。

注重实际能力的培养,完成毕业论文后,使学生具有较强的独立从事相关研究工作的能力,以及较强的实际工作能力。

掌握一门外国语,能较熟练翻译与所从事专业相关的外文资料。

2

光学检测技术

本方向利用物理学方法(主要是光学方法)对工程结构体在静态及动态载荷作用下,其力学响应进行实验研究。采用光学方法主要包括:光弹性法,云纹法,散斑法,焦散线法,全息法等方法。这些光学方法的特点是:全场性,精度高,可以进行模拟测量,也可以进行实物测量。由于工程结构体本身及其所受载荷的复杂性,理论计算很难给出数值解,因此实验的方法越来越受到重视,它可以为工程结构体的设计,养护及维护提供重要的理论依据。

本专业紧密结合科技、经济,社会发展的需要,培养学生为德、智、体全发展的高层次专门人才。

在所开展的研究工作方面有坚实的理论基础和系统的专门知识。

注重实际能力的培养,完成毕业论文后,使学生具有较强的独立从事相关研究工作的能力,以及较强的实际工作能力。

掌握一门外国语,能较熟练翻译与所从事专业相关的外文资料。

3

先进功能材料的制备及光学特性研究

本方向主要研究内容包括:(1)以原子与分子物理为基础,从事原子、分子与团簇结构与光谱等性质的理论研究,主要研究含贵金属Au,Ag,Cu分子及团簇的结构与光谱。并将紧密结合国防科技和工程的需要,开展稀土元素化合物的分子结构与势能函数;混合团簇的结构与性质;晶体材料的(光电)物性等基础与应用研究。(2)量子点功能材料的制备及其光学性质的研究;(3)超冷原子和超冷分子的制备及超冷原子与分子耦合系统的类光学特性。(4)原子分子物理中电子正电子与原子的碰撞截面的研究等。本方向为基础性研究,是凝聚态物理与光学的交叉学科。

本专业紧密结合科技、经济,社会发展的需要,培养学生为德、智、体全发展的高层次专门人才。

在所开展的研究工作方面有坚实的理论基础和系统的专门知识。

注重实际能力的培养,完成毕业论文后,使学生具有较强的独立从事相关研究工作的能力,以及较强的实际工作能力。

掌握一门外国语,能较熟练翻译与所从事专业相关的外文资料。

4

光电信息技术

本方向主要研究内容包括:(1)自由空间光通信技术;(2)激光雷达技术;(3)光电位移转换技术;(4混沌在信息通信领域的应用。自由空间光通信技术和激光雷达技术集中于光通信和激光雷达系统的理论和实验研究;关键技术的研究;与系统有关的其他方面包括大气传输特性、目标特性等方面的研究。内容涉及高灵敏度的光电探测技术的研究、先进信号处理技术的研究、先进光通信、激光雷达探测体制的研究等。光电位移转换技术集中于光电轴角编码器的原理、误差检测及修正方法研究。混沌在信息通信领域的应用主要研究多进制混沌信号在通信领域的调制与解调方法。本方向的研究属应用基础性研究。研究成果将主要应用于光通信、目标识别、防撞与导航等领域。

 

本专业紧密结合科技、经济,社会发展的需要,培养学生为德、智、体全发展的高层次专门人才。

在所开展的研究工作方面有坚实的理论基础和系统的专门知识。

注重实际能力的培养,完成毕业论文后,使学生具有较强的独立从事相关研究工作的能力,以及较强的实际工作能力。

掌握一门外国语,能较熟练翻译与所从事专业相关的外文资料。

 

 

四、学分要求

研究生在读期间所修学分应不少于38学分,其中学位课学分应不少于30学分,必修环节学分不少于4学分。

 

 

五、各方向课程设置


研究方向1:光纤技术

课程

类别

课程编号

课程名称

总学时

学分

开课

学期

考核方式

备注

第一外国语(上)

First Foreign Language1

72

2.5

1

闭卷笔试

第一外国语(下)

First Foreign Language2

72

2.5

2

闭卷笔试

马克思主义理论

Theory of Marxism

72

4

1

开卷笔试

非线性光学

Nonlinear  Optics

72

4

1

考试

备注(1

数值分析

Numerical  Analysis

72

4

1

考试

量子光学

Quantum  Optics

72

4

2

考试

光电子学与光子学的原理及应用

Principle  of Optoelectronics and Photonics

54

3

2

考试

激光技术

Laser  Technology

54

3

2

考试

高等物理光学

Advanced  Physical Optics

54

3

3

考试

半导体激光器及其应用

Semiconductor  Lasers and Their Applications

36

2

2

考试

备注(2

光波导理论

Optical Waveguide Theory

36

2

3

考试

光微环谐振器原理

The Principles of Optical Microresonators

36

2

2

考试

光纤传感技术

Techniques  of Optical Fiber Sensing

36

2

3

考试

光纤技术

Techniques  of Optical Fiber

36

2

2

考试

光纤光学

Fiber  Optics

36

2

3

考试

科研成果

Achievements in  scientific research

36

2

6

备注(3

其他选修环节

前沿讲座

Seminars on  Frontiers

36

2

4

备注(4

教学实践

Teaching Practices

36

2

4

备注(5

必修环节

毕业论文

Project thesis

72

4

6

备注(6

总计

课程门数:    19      


六、参考书目

主要书目

《光纤传感器技术》,CCD技术及其应用》,《光电检测技术》  

《光纤通讯技术》,《光纤光栅及应用》   ,《光波导模式理论》

Semiconductor  Lasers,Semiconductor  Optical Amplifiers

Advanced  Optoelectronic Devices

Optical Microresonators

主要学术期刊:

《光学学报》   《中国激光》

《光子学报》《光学技术》 

《光电子·激光子》《红外技术》

《物理学报》《仪器·仪表》 

《应用激光》

Physics Abstracts》、

Applied  Optics

Optics Letters'》、《Optics and Laser Technology

IEEE. Photonics. Lett

J. of Lightwave Technology

IEEE. J. QE

Appl. Phys. Lett

Chinese Phys. Lett

Jpn. J. of Appl. Phys


研究方向2:光学检测技术

课程

类别

课程编号

课程名称

总学时

学分

开课

学期

考核方式

备注

第一外国语(上)

First Foreign Language1

72

2.5

1

闭卷笔试

第一外国语(下)

First Foreign Language2

72

2.5

2

闭卷笔试

马克思主义理论

Theory of Marxism

72

4

1

开卷笔试

非线性光学

Nonlinear  Optics

72

4

1

考试

备注(1

数值分析

Numerical  Analysis

72

4

1

考试

量子光学

Quantum  Optics

72

4

2

考试

光电子学与光子学的原理及应用

Principle  of Optoelectronics and Photonics

54

3

2

考试

激光技术

Laser  Technology

54

3

2

考试

高等物理光学

Advanced  Physical Optics

54

3

3

考试

光学检测技术

Optical  Detection and Measuring

36

2

2

考试

备注(2

傅里叶光学

Fourier  Optics

36

2

3

考试

工程力学

Mechanics  in Engineering

36

2

2

考试

计算机图象处理

Introduction  to Image Processing

36

2

3

考试

科研成果

Achievements in  scientific research

36

2

6

备注(3

其他选修环节

前沿讲座

Seminars on  Frontiers

36

2

4

备注(4

教学实践

Teaching Practices

36

2

4

备注(5

必修环节

毕业论文

Project thesis

72

4

6

备注(6

总计

课程门数:    17      


 


六、参考书目

主要书目

《光纤传感器技术》,《计算机图像处理》,《工程力学基础》

CCD技术及其应用》

《光电检测技术》  

《光纤通讯技术》

《光纤光栅及应用》    

主要学术期刊:

《光学学报》   《中国激光》

《光子学报》《光学技术》 

《光电子·激光子》《红外技术》

《物理学报》《仪器·仪表》 

《应用激光》

Physics Abstracts》、

Applied  Optics

Optics Letters'》、《Optics and Laser Technology

IEEE. Photonics. Lett

J. of Lightwave Technology

IEEE. J. QE

Appl. Phys. Lett

Chinese Phys. Lett

Jpn. J. of Appl. Phys

 

 


 

研究方向3先进功能材料的制备及光学特性研究

课程

类别

课程编号

课程名称

总学时

学分

开课

学期

考核方式

备注

第一外国语(上)

First Foreign Language1

72

2.5

1

闭卷笔试

第一外国语(下)

First Foreign Language2

72

2.5

2

闭卷笔试

马克思主义理论

Theory of Marxism

72

4

1

开卷笔试

非线性光学

Nonlinear Optics

72

4

1

考试

备注(1

数值分析

Numerical Analysis

72

4

1

考试

量子光学

Quantum Optics

72

4

2

考试

光电子学与光子学的原理及应用

Principle of Optoelectronics and Photonics

54

3

2

考试

激光技术

Laser Technology

54

3

2

考试

高等物理光学

Advanced Physical Optics

54

3

3

考试

材料分析技术

Material analyzing techniques

36

2

2

考试

备注(2

现代功能材料

Modern functional materials

36

2

3

考试

材料制备与表征技术 

Material preparation and  characterization techniques

36

2

2

考试

固体光谱学

Solid State Spectroscopy

36

2

3

考试

群论及其在固体物理学中的应用

Group Theory and Its Applications in Solid State Physics

36

2

2

考试

固体能带理论

Energy Band Theory of Solids

36

2

3

考试

铁电体物理学

Physics of ferroelectrics

36

2

2

考试

格林函数理论

Green’s function theory

36

2

3

考试

科研成果

Achievements in scientific research

36

2

6

备注(3

其他选修环节

前沿讲座

Seminars on Frontiers

36

2

4

备注(4

教学实践

Teaching Practices

36

2

4

备注(5

必修环节

毕业论文

Project thesis

72

4

6

备注(6

总计

课程门数:    21      


六、参考书目

主要书目

《光纤传感器技术》,CCD技术及其应用》,《光电检测技术》  

《光纤通讯技术》,《光纤光栅及应用》 ,《原子结构与原子光谱》,《分子结构与分子光谱》

主要学术期刊:

《光学学报》   《物理学报》

《物理化学学报》《光谱学与光谱分析》 

《原子与分子物理学报》

J. Mol. Struct. (THEOCHEM).

Aust.J. Chem.

Int. J. Quant. Chem.

Applicle  Optics

Optics  Ltters'》、《Optics and Laser Technology

Phys. Scripta. 

Chem. Phys.

Physic. B.

Chinese Phys. Lett 


 

研究方向4光电信息技术

课程

类别

课程编号

课程名称

总学时

学分

开课

学期

考核方式

备注

第一外国语(上)

First Foreign Language1

72

2.5

1

闭卷笔试

第一外国语(下)

First Foreign Language2

72

2.5

2

闭卷笔试

马克思主义理论

Theory of Marxism

72

4

1

开卷笔试

非线性光学

Nonlinear Optics

72

4

1

考试

备注(1

数值分析

Numerical Analysis

72

4

1

考试

量子光学

Quantum Optics

72

4

2

考试

光电子学与光子学的原理及应用

Principle of Optoelectronics and Photonics

54

3

2

考试

激光技术

Laser Technology

54

3

2

考试

高等物理光学

Advanced Physical Optics

54

3

3

考试

FPGA数字系统设计

Design of the Digital system based on FPGA

36

2

2

考试

备注(2

ARM体系结构与编程

ARM Structure and its programming

36

2

2

考试

数字信号处理技术

Technology of Digital Signal Processing

36

2

3

考试

非线性动力学与混沌基础

Nonlinear dynamics and chaos basic

36

2

2

考试

科研成果

Achievements in scientific research

36

2

6

备注(3

其他选修环节

前沿讲座

Seminars on Frontiers

36

2

4

备注(4

教学实践

Teaching Practices

36

2

4

备注(5

必修环节

毕业论文

Project thesis

72

4

6

备注(6

总计

课程门数:   17      


六、参考书目

主要书目

《数字信号处理技术》,《基于QUARTUS IIFPGA/CPLD数字系统设计实例》,《光电检测技术》,《计算机图像处理》,《激光雷达技术》,《量子光学》

《非线性光学》,《ARM体系结构与编程

主要学术期刊:

《光学学报》   《中国激光》《光子学报》《光学技术》《激光与红外》 

《光电子·激光子》《红外技术》《物理学报》,《应用激光》《红外与毫米波学报》 

Physics Abstracts》、

Applied  Optics

Optical Letters'》、《Optics and Laser Technology

IEEE. Photonics. Lett

J. of Lightwave Technology

IEEE. J. QE

Appl. Phys. Lett

Chinese Phys. Lett

Chinese Optics Letter

Jpn. J. of Appl. Phys

 


七、中期审核及毕业答辩基本要求

 

中期审核的基本标准:

中期审核时间:硕士研究生学位论文中期审核,一般在第五学期末(12月份)进行。

中期审核内容:1.目前研究工作主要进展、完成论文全部工作的比例。2.已取得的科研成果。3.根据国内外研究最新发展及研究进展情况,对论文中哪些研究内容作了必要调整和变动。4.下一步论文工作进度安排和预期成果,存在问题、建议及需要说明的情况。

论文答辩的基本要求:

一、思想政治表现

学位论文答辩者应努力做到具有坚定的社会主义信念、爱国主义精神和社会责任感,具有良好的科研道德和唯实、求真、协力、创新的精神。

二、学分要求

完成培养方案中所规定的学分,即研究生在读期间所修学分应不少于38学分,其中学位课学分应不少于30学分,必修环节学分不少于4学分。

三、在学时间

申请学位论文答辩者应为我校在籍已注册研究生,在学时间不得少于三年。

四、其他

符合学校及专业对论文答辩申请的其他要求。

 


 

八、学科、专业导师指导组意见:

 

 

 

 

 

 

 

 

负责人:(签章)      日期:       

 

九、学位评定分委员会意见:

 

 

 

 

 

 

负责人:(签章)      日期:       

 

 

十、研究生学院审批意见:

 

 

 

 

 

 

 

负责人:(签章)      日期:       

 

 

 

 


1:课程简介:非线性光学

课程编号:

课程名称:

非线性光学

英文课程名:

Nonlinear optics

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第一学期(秋季学期)

学时:

72

学分:

4

先修课程:

电磁学,光学,量子力学

教材:

李淳飞。——哈尔滨:哈工大出版社,2005.9

参考书:

非线性光学,石顺祥等编著,西安电子科技大学出版社,2003

课程说明:

100-200字)

非线性光学是激光产生后发展起来的现代光学一个分支学科,它是研究激光与物质相互作用产生各种非线性现象的学科。本书扼要地讲述了非线性光学的原理和概念,主要内容包括二阶和三阶的各种非线性光学现象,并介绍了在激发态非线性光学、光学双稳态、自聚焦等发展与应用。

内容介绍:

200字以上)

1.研究非线性光学的意义,非线性光学的发展和非线性光学的应用

2.介质的非线性极化:非线性介质的波方程,非线性极化率,Kramers-Kronig 色散关系

3.光学三波耦合过程:三波耦合方程,光学二次谐波,光学和频、差频和参量过程

4.光学四波耦合过程:光学三次谐波与四波混频,光学相位共轭

5.非线性折射率效应:光学克尔效应,光束的自聚焦

6.非线性光散射:受激拉曼散射,受激布里渊散射

7.非线性光学吸收与光折射:饱和吸收与反饱和吸收,饱和折射与反饱和折射

8.光学双稳性

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

期末考试或论文

 


 

2:课程简介:光电子学与光子学原理及应用

课程编号:

课程名称:

光电子学与光子学原理及应用

英文课程名:

Principles and  Practices of Optoelectronics and Photonics

开课单位:

物理学院

开课学期:

2学期(春季学期)

学时:

54

学分:

3

先修课程:

光学;电动力学

教材:

Optoelectronics  and Photonics -Principles and Practices,Safa O. Kasap, 2001, Prentice Hall

参考书:

1Physics of Optoelectronic  Devices, Shun Lien Chuang, 1995, Wiley

2Optoelectronics, Emmanuel  Rosenche,r 2004, CUP

课程说明:

100-200字)

此课程用外文介绍了光波特性、绝缘波导与光纤、半导体科学与发射二极管、受激发射激光器、光电探测器、光电伏打装置、光极化与光调制等内容

内容介绍:

200字以上)

1Wave  Nature OF LightGroup  Velocity and Group IndexMultiple Interference and Optical Resonators

2. Dielectric Waveguides and Optical  FibersModal and  Waveguide Dispersion in the Planar WaveguideStep Index and Graded Index Optical FiberLight Absorption and  ScatteringAttenuation  in Optical Fibers

3. Semiconductor Science and Light  Emitting DiodesSemiconductor  Concepts and Energy Bandspn Junction PrinciplesLight Emitting Diodes

4. Stimulated Emission Devices LasersStimulated Emission and  Photon AmplificationOptical Fiber AmplifiersGas Laser: The He-Ne LaserPrinciple of the Laser DiodeOptical Laser Amplifiers

5. PhotodetectorsPrinciple of the pn Junction  PhotodiodeThe  pin PhotodiodeAvalanche  PhotodiodeHeterojunction  Photodiodes

6. Photovoltaic DevicesPhotovoltaic Device  PrinciplesSolar  Cells Materials, Devices and Efficiencies

7. Polarization and Modulation of LightBirefringent Optical DevicesOptical Activity and  Circular BirefringenceIntegrated Optical ModulatorsAcousto-Optic  ModulatorMagneto-Optic  Effects

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

3:课程简介:高等物理光学

课程编号:

课程名称:

高等物理光学

英文课程名:

Advanced Physical  Optics

开课单位:

物理学院

开课学期:

2学期(春季学期)

学时:

54

学分:

3

先修课程:

光学;电动力学

教材:

高等光学教程,季家镕,科学出版社,2007

参考书:

1Principles of optics 7edBorn M., Wolf ECUP2005

2.高等物理光学,羊国光,中国科学技术大学出版社,2008

课程说明:

100-200字)

此课程以光的电磁理论为基础,系统地介绍了光学的基本概念和基本知识,内容包括:光学的基本电磁理论、干涉理论基础和干涉仪、光学薄膜的基本知识、标量衍射理论基础、部分相干光理论、晶体光学的基本知识、晶体的光学效应等

内容介绍:

200字以上)

1光的基本电磁理论标量波、矢量波及其偏振态的表示、准单色光的偏振特性

2.干涉理论基础和干涉仪时间相干性、单色光波的干涉、准单色光的干涉、多色光的干涉、空间相干性、 

3. 光学薄膜的基本知识单层介质膜、周期性多层膜

4. 标量衍射理论基础惠更斯-菲涅耳原理和衍射现象的标量处理、基尔霍夫衍射理论、瑞利-索末菲衍射理论、衍射理论的讨论、夫琅禾费衍射、菲涅耳衍射、边界衍射波

5. 部分相干光理论光场的复数表示、光束的互相干函数、干涉条纹可见度和光波场相干性的一般描述、光场的功率谱和互谱、干涉图与光源功率谱密度的关系——应用举例、交叉光谱纯、互相干性的传播、范西泰特-策尼克(Van  Cittert-Zernike)定理、部分相干光照明孔径的衍射——Schell定理

6. 晶体光学的基本知识各向异性介质中单色平面波的传播、单轴晶体和双轴晶体的光学性质、单色平面波在晶体表面上的反射和折射

7晶体的光学效应晶体的电光效应、介质的弹光效应、晶体的声光效应、晶体的旋光性、法拉第效应

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 


 

4:课程简介:数值分析

课程编号:

课程名称:

数值分析

英文课程名:

Numerical  Analysis

开课单位:

物理学院

开课学期:

1学期(秋季学期)

学时:

72

学分:

4

先修课程:

高等数学,线性代数

教材:

数值分析基础,关治,高等教育出版社,2005

参考书:

1MATLAB数值计算,莫勒,机械工业出版社,2006

2MATLAB工程计算,史密斯,清华大学出版社,2008

课程说明:

100-200字)

数值分析(numerical analysis)是研究分析用计算机求解数学计算问题的数值计算方法及其理论的学科,是数学的一个分支,它以数字计算机求解数学问题的理论和方法为研究对象。为计算数学的主体部分。

内容介绍:

200字以上)

1插值法拉格朗日插值,牛顿插值,艾尔米特插值,分段插值,样条插值等

2.函数逼近函数的最佳平方逼近,最小二乘法等 

3. 数值积分辛普森公式,牛顿-科特斯积分,复合的数值积分,变步长的梯形公式和隆伯格算法,高斯求积

4. 非线性方程的数值解法:二分法,迭代法,Newton法,弦截法,非线性方程组的求根方法

5. 线性代数方程组的解法:高斯消去法,矩阵的三角分解,行列式与逆矩阵的计算,主元素高斯消去法,Gauss-Jordan消去法,雅克比迭代法和Gauss-Seidel迭代法,直接三角分解法

6. 常微分方程的数值解法:常微分方程的初值问题,欧拉法,龙格-库塔法

7. 代数特征值:特征值问题的性质和估计,正交变换及矩阵分解,幂迭代法,QR方法,对称矩阵值问题的计算

 

 

 

 

 

 

 

 

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 

 

5:课程简介:量子光学

课程编号:

课程名称:

量子光学

英文课程名:

Quantum Optics

开课单位:

物理学院

开课学期:

2学期(春季学期)

学时:

72

学分:

4

先修课程:

光学,电磁学,电动力学,量子力学

教材:

Modern  Foundations of Quantum OpticsVlatko Vedral, 复旦大学出版社,2006

参考书:

1量子光学导论,谭维翰,科学出版社,2009

2.量子光学基础,梅瑞斯,世界图书出版社,2010

课程说明:

100-200字)

量子光学(quantum optics) 以辐射的量子理论研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科。从光与物质相互作用的经典与量子特性以及最新的实验与理论的研究成果出发,系统介绍这门新学科(相对于经典光学而言)即量子光学的建立和发展,内容包括:光与介质相互作用的经典与量子理论;47章为量子光学的主体,含激光振荡、光的相干性、场的相关函数表示、光的相干态、P表象、光场二阶相关函数、群聚与反群聚、EPR悖论、Bell不等式、光的纠缠态、压缩态,还有共振荧光、激光偏转原子束等;光学参量下转换的动力学及其应用。

内容介绍:

200字以上)

1光与非线性介质相互作用的经典与量子理论:非线性相互作用的经典理论,光学中的波波相互作用,密度矩阵方程及其微扰法,电磁场的量子化

2.两能级系统的密度矩阵:两能级原子密度矩阵的矢量模型,布洛赫方程及其解,线性吸收与饱和吸收,光脉冲传播的面积定理 

3. 激光振荡理论激光振荡的半经典理论,激光振荡的全量子理论,热库模型,辐射场的密度矩阵,激光输出的统计分布

4. 辐射的相干统计性质:平衡辐射的统计热力学,光的相干性,光探测,场的相关函数和相干性,光子的二阶相关函数,压缩态光场,非经典光场的探测

 

 

 

 

 

 

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 


 

6:课程简介:现代光通信器件

课程编号:

课程名称:

现代光通信器件

英文课程名:

Modern optical communications components

开课单位:

物理学院

开课学期:

3学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

光电子学,光纤通信原理

教材:

光通信器件与系统,J.H.FranzV.K.Jain电子工业出版社,2002

参考书:

1.光纤通信用新型光无源器件黄章勇北京邮电大学出版社 2003

2.光纤通信用光电子器件和组件 黄章勇 北京邮电大学出版社 2001

课程说明:

100-200字)

此课程分2部分。第1部分阐述了光纤通信用新型光无源器件:光纤光栅、阵列波导光栅、光滤波器、光波分复用器、光开关、光插/分复用器2部分阐述了光纤通信用光电子器件和组件:发光二极管、激光二极管、光电探测器、光纤激光器和光放大器、光调制器。

内容介绍:

200字以上)

1.光纤光栅。

2. 阵列波导光栅:AWG的结构和原理、应用。

3.光滤波器:传统型、法布理-珀罗谐振腔型、声光可调谐型、光纤光栅型、马赫-策恩德型、全光纤声光可调谐型、阵列波导光栅型。

4. 光波分复用器:熔融拉锥全光纤型、介质膜滤光型、光纤光栅型、组合型、阵列波导光栅型。

5.光开关:电光效应光开关、热光效应光开关、全光开关、MEMS/MOEMS光开关和光开关矩阵。 

6. 光插/分复用器:光纤光栅型、利用角色散原理的OADM、利用干涉滤波原理构成的OADM

7. 发光二极管:高速发光二极管、超辐射发光二极管

8. 半导体激光二极管:F-P型激光二极管、分布反馈激光二极管和分布Bragg反射器激光二极管、量子阱激光器、垂直腔面发射激光器

9.光电探测器: PN结光电二极管、肖特基光电二极管、集成光学光电探测器。

10.光纤激光器和光放大器:各种光纤激光器、掺铒光纤放大器、镨掺杂光纤放大器、铥掺杂光纤放大器、拉曼光纤放大器、半导体光放大器。

11.光调制器:LiNbO3光调制器、半导体光调制器、聚合物波导光调制器。

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 

 

7:课程简介:光纤光学

课程编号:

课程名称:

光纤光学

英文课程名:

Fiber optics

开课单位:

物理学院

开课学期:

第二学期(夏季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

物理光学、傅立叶光学

教材:

光纤光学-原理与应用.清华大学出版社

参考书:

1Culshaw B et al.  optical fiber sensors. Artech house,1996.

2Jeff Hecht,贾东方等译,光纤光学,人民邮电出版社,2004

3.吴重庆,光波导理论.清华大学出版社,2000

4. Marcuse D著, 杜柏林等译,光纤测量原理,人民邮电出版社,1986

课程说明:

100-200字)

此课程分为三部分:包括光波导理论,光纤传输非线性理论,光纤的损耗、色散偏振特性。第二部分讲述各种光光纤、光纤连接和处理方法。第三部分讲述光纤在有源和无源光器件的作用。

内容介绍:

200字以上)

1.          光纤传输的基本理论。

2.          光纤的特性:损耗、偏振,弹光、色散。

3.          光纤中的非线性效应。

4.          特种光纤机特征参数测量。

5.          光纤无源及有源器件。

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 


 

8:课程简介:光纤传感技术

课程编号:

课程名称:

光纤传感技术

英文课程名:

Fiber sensors

开课单位:

物理学院

开课学期:

第二学期(夏季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

物理光学、傅立叶光学,光纤光学

教材:

光纤传感器新进展.科学出版社,2005

参考书:

1Culshaw B et al.  optical fiber sensors. Artech house,1996.

2Culshaw B et al.  smart structure and materialsNorwoodArtech House1996

3.光纤传感技术与应用,清华大学出版社,2009

4. 江毅著, 高级光纤传感技术,科学版社,2009

课程说明:

100-200字)

此课程分为四部分:包括各种传统光纤传感器的原理与应用。第二部分讲述光纤光栅传感器及其网络技术,并将其在各个领域的应用。第三部分讲述光纤激光传感器的原理及应用技术。第四部分光子晶体光纤传感器的远离及应用

内容介绍:

200字以上)

1.光纤振幅和偏振型传感器。

2.光纤光栅传感器,光纤光栅传感器的制作和解调技术,以及起大规模传感阵列技术。

3.光纤激光型传感器,光纤激光传感头的制作,以及其解调技术。

4.光子晶体光纤传感器,讲述光子晶体光纤的原理制作工艺,以及其在传感领域的应用技术。

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 

 

 

 

 

 

9:课程简介:材料分析技术

课程编号:

课程名称:

材料分析技术

英文课程名:

Material analyzing techniques

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第二学期

学时:

36

学分:

2

先修课程:

固体物理,原子物理

教材:

SamZhang编著——北京:科学出版社,2010

参考书:

1.       材料分析方法,杜希文, 原续波编著,天津大学出版社,2006

2.       材料分析测试方法,黄新民, 解挺著,国防工业出版社,2006

课程说明:

100-200字)

材料性能分析在近一个世纪以来一直是材料科学的支柱之一,尤其是近年来功能材料的迅速发展,更需要很多现代分析技术。本课程不涉及冗长的公式推导和计算,重点关注了主要用于工程材料分析的各种仪器的原理和应用,是为从事功能材料研究的工程技术人员和研究生提供的关于现代材料性能分析技术的实用教程。

内容介绍:

200字以上)

本课程着重于工程材料分析中的各种常用现代仪器的原理和应用,涉及组织形貌分析、晶体物相分析、成分和价键结构分析、分子结构分析等方法。共十一章,分别是接触角在表面分析中的应用、X射线光电子能谱和俄歇电子能谱、扫描隧道显微镜和原子力显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、色谱分析、红外光谱及紫外一可见光谱、宏观和微观热分析以及激光共焦荧光显微镜等。内容涵盖了样品的制备和选择及多种实用案例分析,有利于读者对材料性能分析技术的理解掌握和实际应用。

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 


10:课程简介:现代功能材料

课程编号:

课程名称:

现代功能材料

英文课程名:

Modern functional  materials

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第二学期

学时:

36

学分:

2

先修课程:

固体物理,原子物理

教材:

陈玉安编著。——重庆:重庆大学出版社,2008

参考书:

3.       功能材料学,周馨我编著,北京理工大学出版社,2002

4.       功能材料,朱敏编著,机械工业出版社,2002

课程说明:

100-200字)

功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。本课程取材比较广泛,并结合最新科研成果,能反映现代功能材料的技术水平,可供从事材料学科教学、科研、生产和管理的科技人员参考。

 

内容介绍:

200字以上)

本课程从功能材料的电子结构出发,全面系统地阐述了具有电、磁、光和特种功能的金属、无机非金属、有机高分子和复合物等各类材料的组成、结构、性能、应用和发展动向,突出材料的结构、制备与加工和性能之间的关系;根据功能材料发展的最新动态,介绍近年来在信息、能源、环保、计算机、海洋工程、航空航天和生物医学等领域发展迅速的特种功能材料的组成、结构、性能、制备和应用,并强调功能材料与元(器)件的结合,突出体现“材料-元件”的一体化。

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 


11:课程简介:材料制备与表征技术

课程编号:

课程名称:

材料制备与表征技术

英文课程名:

Material  preparation and characterization techniques

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第一学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

固体物理

教材:

无机材料研究方法,熊兆贤主编。——厦门:厦门大学出版社,2001.3

参考书:

5.       材料物理性能,田莳编著,北京航空航天出版社,2004

6.       无机材料合成,刘海涛等编著,化学工业出版社,2003

课程说明:

100-200字)

材料、能源和信息是现在社会的三大支柱,新型材料的不断开发应用正在日益提高人民生活水平和不断推进社会进步。材料科学丰富多彩,涉及多科学的交叉知识。本课程主要讲授无机材料的的合成制备、分析表征以及性能检测等三大方面内容。

内容介绍:

200字以上)

上篇:材料合成制备

     1液相合成——化学共沉淀技术(草酸盐共沉淀技术,铵盐共沉淀技术,化学共沉淀实例)

     2液相合成——水热合成技术(水热反应热力学,无极氧化物晶须的合成,陶瓷粉末合成)

     3液相合成——凝胶技术(sol-gel原理及其合成,金属醇盐的水解,sol-gel技术在无机材料合成方面的应用)

     4气相合成——物理气相沉淀(概述,物理气相沉淀的基本过程,蒸发镀膜,溅射镀膜,离子镀膜)

     5气相合成——化学气象沉淀(概述,CVD的化学反应和特性,CVD工艺过程及模型,几种新型化学气象沉淀,CVD的应用,PVDCVD两种工艺的对比)

     6气相合成——化学气象渗透(概述,CVI过程,CVI数值模拟,CVI的应用)

     7固相合成——陶瓷粉体制备(理想粉体特征,粉体的机械制备方法,分体的机械化学合成,粉体的固态反映制备,粉碎过程的理论分析,喷雾干燥造粒)

     8固相合成——陶瓷胚体成型(胚体成型概述,颗粒堆积,分体成型的添加剂,浇注成型技术)

     9固相合成——陶瓷烧结原理(陶瓷烧结的驱动力,陶瓷烧结的物质传输、理论分析方法,陶瓷微观结构的演化)

     10晶体生长技术(晶体材料,晶体生长的原理基础、基本方法、实例及实验设计)

中篇:材料分析表征

     1材料热分析(概述,查热分析,查示扫描量热法等)

     2材料相图及其测定方法(物相与相律,相图及想变等)

     3无机非金属材料化学元素的定量分析(化学元素定量分析等)

     4材料显微分析与图像处理(材料的光、电、声显微分析)

     5粉末X射线分析(X射线概述、粉晶衍射仪,X射线粉末法的用途)

     6四园单晶X射线分析(工作原理,晶体结构测定的一般过程,晶胞的选择原则等)

     7材料X射线光电能谱分析(概述,X射线光电能谱XPS的原理,X射线光电子能量等)

     8材料俄歇电子能谱分析(概述,俄歇效应,俄歇电子能量,俄歇电子平均自由程等)

下篇:材料性能测量

     1材料力学性能测量(单向拉伸及压缩,弯曲等)

     2材料热学性能测量(导体系数的测量,热膨胀系数的测量等)

     3材料点穴性能的测量(点阻击电阻率的概述,电阻温度特性,电阻测量的方法等)

     4材料顺磁性能的测量(理论,研究方法等)

     5材料光学性能测量

6材料声学特性测量

7材料功能转换性能测量

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

平时20%,论文30%,期末考试50%

 


 

12:课程简介:固体光谱学

课程编号:

课程名称:

固体光谱学

英文课程名:

Solid State Spectroscopy

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第一学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

固体物理,量子力学

教材:

方容川编著。——合肥:中国科学技术大学出版社,2001.5

参考书:

7.        半导体光学性质,沈学础编著,科学出版社,1992

8.        固体理论(第二版),李正中编著,高等教育出版社,2003

课程说明:

100-200字)

固体光谱学是关于光与凝聚态物质相互作用的一门学问,有关光与物质相互作用的现象和规律性主要是通过光谱学方法得到的。固体光谱学包括固体的吸收、反射、发光和散射光谱等。此课程主要讲述固体光谱学的基本原理、基本方法和实际应用。

内容介绍:

200字以上)

1.        光学常数及色散关系,折射率与消光系数,极化率,洛伦兹色散理论,等离子体振荡

2.        反射光谱与光学常数的测量,单一界面斜入射下的反射与透射,克喇末-克朗尼格(KK)变换

3.        带间跃迁的吸收与发射光谱,允许的直接跃迁,禁戒的直接跃迁,杂质参与的间接跃迁

4.        激子光谱,弗伦克尔激子,万尼尔激子

5.        杂质和缺陷态光谱,离子晶体中F中心的吸收与发射,导带到杂质中心之间的跃迁

6.        低维和无序体系光谱,超晶格的吸收与发射光谱,异质结能带偏移的光电子能谱测量

7.        光电导谱与光热偏转谱

8.        晶格振动的红外吸收光谱,离子晶体长光学模及其与光的耦合

9.        晶格振动的喇曼散射光谱,单声子和多声子的喇曼散射

10.     红外吸收和喇曼散射的相互排斥定则

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 


13:课程简介:群论及其在固体物理学中的应用

课程编号:

课程名称:

群论及其在固体物理学中的应用

英文课程名:

Group Theory and Its Applications in Solid State Physics

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

固体物理,量子力学

教材:

徐婉棠等编著。——北京:高等教育出版社,1999.6

参考书:

固体理论(第二版),李正中编著,高等教育出版社,2003

课程说明:

100-200字)

群论是固体物理学类和材料科学类各专业等一门重要的课程,本课程不仅涉及一般的数学理论,还特别着重讨论群论在固体物理中的各种应用以及固体物理中要用到的各种群的性质。此课程主要讲述群的基本概念、群表示理论和空间群和晶体能带。

内容介绍:

200字以上)

1.群,子群和陪集,共轭元与类,正规子群与商群,直积群

2.群的矩阵表示,舒尔引理,表示矩阵元的正交性定理,表示的结构,基函数的性质,投影算符

3.群元空间,正规表示,完全性关系,特征标表的构造,直积群的表示

4.点群,晶体点群的对称操作,点群的特征标

5.哈密顿算符的群,微扰引起的能级分裂,,计入自旋1/2的理论

6.广义空间群,晶体空间群,平移群的不可约表示

7.简单空间群的不可约表示

8.空间群的不可约表示与能带理论

9.空间群的选择定则,群论在能带计算中的应用

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

论文

 


 

14:课程简介:固体能带理论

课程编号:

课程名称:

固体能带理论

英文课程名:

Energy Band Theory of Solids

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第一学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

固体物理,量子力学

教材:

谢希德等。——上海:复旦大学出版社,2000.4

参考书:

固体理论(第二版),李正中编著,高等教育出版社,2003

课程说明:

100-200字)

固体能带理论是当代重要技术的源泉和基础。本书在密度泛函理论基础上,对固体能带理论70年来的发展作了系统的论述和分析,并阐述了固体能带计算各种方法的物理原理及其典型的应用。涉及的固体有半导体、金属、磁性金属、金属超导体等。

内容介绍:

200字以上)

11.     绝热近似:多粒子系统的薛定谔方程,电子运动与离子运动分离

12.     哈特利-福克近似:哈特利方程,福克近似,Koopmans定理,Kohn-Sham方程

13.     交换关联泛函的简化,布洛赫定理,晶体总能量和结合能

14.     原子轨道线性组合:紧束缚方法,有效质量和态密度,键轨道模型,原子轨道正交化线性组合

15.     正交化平面波方法和赝势方法

16.     原子球近似:势场和波函数的选取,格林函数方法,过渡金属的能带和结合能,线性化的缀加平面波方法

17.     有效质量理论和应用

18.     金属和半导体的表面态和界面态

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

论文

 


15:课程简介:半导体激光器及其应用

课程编号:

课程名称:

半导体激光器及其应用

英文课程名:

Semiconductor  Lasers and Their Applications

开课单位:

物理学院

开课学期:

3学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

半导体物理、固体物理或者半导体光电子学

教材:

半导体激光器及其应用,黄德修国防工业出版社2001 

参考书:

1Semiconductor  lasers, G. P. Agrawal and N. K. Dutta. 2nd edn AIP Press/American Institute of Physics, 1995

2.半导体激光器和异质结发光二极管 克雷歇尔 1983国防工业出版社

3Semiconductor  Lasers I - fundamentals - Eli Kapon(Ed) 1999 AP.

4Semiconductor  Lasers II -Eli Kapon(Ed) 1999 AP

课程说明:

100-200字)

此课程分三部分。第1部分阐述了半导体激光器的基本原理、基本器件结构和主要性能;第2部分介绍了半导体激光器在光纤通信、光信息存储、作为泵浦光源以及在军事和医学等方面的应用;第3部分介绍如何有效地从半导体激光器耦合出光能量以及如何正确、安全地使用半导体激光器及其驱动电源。

内容介绍:

200字以上)

1.半导体中激光器的物理基础:半导体中能带的基本概念及电子在能带之间的跃迁、半导体激光器的基本工作原理、光子反馈谐振。

2.半导体激光器的基本结构异质结结构、量子阱、量子线和量子点有源区

3.半导体激光器的主要性能阈值特性、效率、空间模式、纵模、线宽、动态特性、热特性、可靠性。

4.半导体激光器在光纤通信中的应用光纤通信对半导体激光器的要求、高速光纤通信中的半导体激光器、半导体激光放大器及其应用

5.可见光半导体激光器的材料体系和器件结构及其应用 

6.大功率半导体激光器及其应用

7.半导体激光器的光输出技术

8.半导体激光器的安全使用和电源

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 


 

16:课程简介:光波导理论

课程编号:

课程名称:

光波导理论

英文课程名:

Optical Waveguide Theory

开课单位:

物理学院

开课学期:

3学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

光学,电动力学

教材:

光波导模式理论,马春生,吉林大学出版社,2007

参考书:

1.光波导理论与技术,李玉权,崔敏编,人民邮电出版社,2002

2Optical Waveguide Modes -  Polarization, Coupling and Symmetry -RICHARD J. BLACK, PH.D. McGraw-Hill2010

课程说明:

100-200字)

此课程介绍了光波导模式的基本概念、基本原理、基本理论和基本物理现象,内容包括:波导的电磁和射线理论基础,三层平板波导,多层平板波导,条形波导,介质吸收型波导等。

内容介绍:

200字以上)

1.波导的电磁和射线理论基础:模式类型、全反射相移、穿透深度和有效波导芯厚度、特征方程、导模的传输与截止。

2. 三层平板波导:对称三层平板波导的TETM导模及辐射模、非对称三层平板波导的TETM导模及辐射模。

3. 多层平板波导:非对称四层平板波导、对称五层平板波导和W型波导。

4. 介电常数连续变化的平面波导:称抛物型分布、对称双曲型分布、对称指数型分布、非对称指数型分布。

5. 条形波导。

6. 介质吸收型波导:介质吸收型三层平板波导、矩形波导、脊形波导、周期折射率波导、多量子阱波导

7. 波导的辐射损耗:板波导的端面耦合、矩形波导的偏折、波导的弯曲损耗

8.耦合模理论及应用:耦合模方程、周期性波纹波导、布拉格反射滤波器、周期性波纹增益波导、分布反馈激光器、双波导定向耦合器。

9.微环谐振器。

10.阵列波导光栅波分复用器。

11.电光调制:相位调制器:纵向振幅调制器、横向振幅调制器、薄膜调制器、双波导定向耦合调制器和光开关

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 

17:课程简介:光微环谐振器原理

课程编号:

课程名称:

光微环谐振器原理

英文课程名:

The Principles of Optical Microresonators

开课单位:

物理学院

开课学期:

3学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

激光原理,光波导理论,信号与系统

教材:

Optical Microresonators, John Heebner,  Rohit Grover and Tarek Ibrahim2008 Springer 

参考书:

1Integrated  Ring ResonatorsD.G. RabusSpringer-Verlag 2007

课程说明:

100-200字)

本课程介绍了光微环谐振器的理论和应用。第1部分介绍分析光微环谐振器的耦合、损耗和谐振的方法。第2部分介绍光微环谐振器滤波特性/线性和非线性效应。第3部分介绍光微环谐振器滤波在全光开关和逻辑器件方面的应用。第4部分介绍光波在多环系列中的传输行为。

内容介绍:

200字以上)

1.光学介质波导:旁轴波导方程、矩形介质波导的分析方法。

2.光微环谐振器的理论:全通微环谐振器、上下路微环谐振器

3.微环滤波器:无源谐振器、有源谐振器

4.微环谐振器相关的非线性光学:3阶非线性效应、自由载流子折射、四波混频效率

5.利用微环谐振器的全光开关和逻辑:全光开关、阈值和脉冲整形、全光逻辑

6.分布式微环谐振器系统:在分布式微环谐振器的线性和非线性传播、损耗、周期谐振器系统

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 


 

18:课程简介:铁电体物理学

课程编号:

课程名称:

铁电体物理学

英文课程名:

Physics of ferroelectrics

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第一学期()

学时:

36

学分:

2

先修课程:

固体物理,热力学统计物理

教材:

铁电体物理学.钟维烈著.科学出版社.

参考书:

1.殷之文, 电介质物理学,科学出版社。

2J.F.Scott,铁电存储器,清华大学出版社。

 

课程说明:

100-200字)

此课程以介绍铁电体的自发极化机制为核心,系统地论述了铁电体物理学的最近研究进展,深入讨论了尺寸和表面效应理论。主要分为三部分,第一部分介绍铁电体的晶体结构,第二部分介绍铁电体的宏观理论,第三部分介绍铁电体的微观理论。

内容介绍:

200字以上)

6.          绪论:铁电体的基本概念、研究历史和现状等

7.          铁电体的晶体结构:含氧八面体的铁电体、含氢键的铁电体、含氟八面体的铁电体、含其他离子基团的铁电体、铁电聚合物和铁电液晶及铁电晶体的结构分析等。

8.          铁电相变的宏观理论:一级和二级铁电相变、朗道相变理论、居里原理在铁电相变中的应用、铁性相变及铁电相变中的尺寸效应和表面效应等。

9.          铁电相变的微观理论:软膜理论、赝自旋波理论、铁电薄膜和铁电超晶格的横场Ising模型、振动电子理论和第一性原理。

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 

 

 

 

 

 

 

19:课程简介:格林函数理论

课程编号:

课程名称:

格林函数理论

英文课程名:

Green’s function theory

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第二学期()

学时:

36

学分:

2

先修课程:

系综理论,量子力学

教材:

量子统计的格林函数理论.蔡建华龚昌德姚希贤著.科学出版社 

参考书:

1卫崇德,章立源,刘福绥,固体物理中的格林函数方法,高等教育出版社

2.李正中,固体理论,高等教育出版社。

 

课程说明:

100-200字)

此课程分为四部分。第一部分介绍系综理论,为后面的内容做最低限度的准备。第二部分介绍格林函数理论的基本表述。第三部分介绍几种典型图形技术的部分求和方法。第四部分结合铁磁理论,介绍格林函数的运动方程链的切断近似法。

内容介绍:

200字以上)

1.系综理论:统计系综、平衡系综、力学量的二次量子化形式和理想气体。

2.绝对零度的格林函数理论:格林函数及物理意义、维克定理、图形规则和戴逊方程。

3.有限温度的格林函数理论:松原函数、有限温度下的微扰论、坐标空间中的图解法、动量空间中的图解法、戴逊方程及推迟和超前热力学格林函数和解析延拓。

4.格林函数在铁磁理论中的应用:铁磁性及其海森堡模型、二分之一自旋的铁磁理论、任意自旋的铁磁理论和反铁磁体的格林函数理论。

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 


 

20:课程简介:非线性动力学与混沌

课程编号:

课程名称:

非线性动力学与混沌基础

英文课程名:

Nonlinear dynamics and chaos basic

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第一学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

常微分方程

教材:

刘秉正,非线性动力学,高等教育出版社; 1 (200411)

参考书:

1、    张家忠,非线性动力系统的运动稳定性、分岔理论及其应用,西安交通大学出版社; 1 (201071)

2、    吕金虎,混沌时间序列分析及其应用,全国优秀出版社,武汉大学出版社; 1 (200551)

课程说明:

100-200字)

此课程分非线性动力学和混沌初步及其应用两部分。第一部分介绍非线性动力学基础,混沌的由来、混沌的产生、混沌的主要参数、分形特征的基本内容。第二部分介绍混沌及分形在物理学、生物学、医学以及保密通信等领域的应用等初步内容。

内容介绍:

200字以上)

10.       基础知识和基础理论非线性系统、非线性动力学方程解的一些形式、解的稳定性和李雅普诺夫定理、线性稳定性分析和奇点分类、线性稳定性分析、罗斯一霍维兹判据和中心流形定理、零斜线分析和多重定态、极限环。

11.       微分动力系统和混沌洛伦茨方程和混沌、混沌、奇怪吸引子、保守系统中的随机运动、几个非线性运动的简单实验、非线性电路与混沌。

12.       离散映射逻辑斯谛映射、普适规律、符号动力学简介、间歇混沌和混沌"危机、二维离散映射、圆映射。

13.       分形和分数维分形、分形维数、布朗运动、无规分形的生长模型、分形的计算机模拟

14.       非线性系统的特征标志和分析诊断传统的分析诊断方法、相空间重构、李雅普诺夫指数、熵、复杂性及其测度、非线性预测、代替数据法

15.       几个专题混沌控制、混沌同步、混沌控制与混沌同步的实验、耦合映射格子模型和时空混沌、孤波和孤子 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

21:课程简介:FPGA数字系统设计

课程编号:

课程名称:

FPGA数字系统设计

英文课程名:

Design of the Digital system  based on FPGA

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

数字电子技术

教材:

基于Quartus IIFPGA/CPLD数字系统设计实例

参考书:

1.      Altera  FPGA/CPLD设计,吴继华,人民邮电出版社,2011

2.      基于VHDLFPGANois II实例精炼,刘福奇,北京航空航天大学出版社,2011

课程说明:

100-200字)

本课程主要介绍利用Quartus II为设计平台的FPGA/CPLD数字系统设计方法,需要具有VHDL语言基础。主要讲授FPGA的高级设计内容,内容包括:组合逻辑电路设计,时序逻辑电路设计,信号发生器的设计,存储器设计,可参数化宏模块及IP核的使用,DSP Builder设计等

内容介绍:

200字以上)

1. 组合逻辑电路设计:数据选择器,数据分配器,数值比较器,加法器等;

2. 时序逻辑电路设计:计数器,寄存器,移位寄存器,脉冲发生器,信号发生器,分频器

3. 存储器设计:只读存储器,随机存储器,堆栈,FIFO

4. 可参数化宏模块及IP核的使用:ROMRAMFIFO的使用,乘法器、锁相环;正弦波信号发生器,NCO IP核的使用

5. DSP Builder设计:伪随机序列发生器,DDS, ASKFSK调制器

 

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 


22:课程简介:ARM体系结构与编程

课程编号:

课程名称:

ARM体系结构与编程

英文课程名:

ARM  Structure and its programming

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

数字电子技术,C语言程序设计,汇编语言程序设计

教材:

ARM体系结构与编程,杜春雷,清华大学出版社

参考书:

1. arm嵌入式系统基础教程,周立功,北京航空航天大学出版社,2008

2. arm9嵌入式系统设计基础教程,黄智伟,北京航空航天大学出版社,2008

课程说明:

100-200字)

本课程对ARM处理器的体系结构、指令系统和开发工具进行全面介绍。其中包括ARM体系介绍,ARM程序设计模型,ARM汇编语言程序设计,ARM C/C++语言程序设计,ARM连接器的使用,ARM集成开发环境Code Warrier IDE的介绍及调试

内容介绍:

200字以上)

1. 组合逻辑电路设计:数据选择器,数据分配器,数值比较器,加法器等;

2. 时序逻辑电路设计:计数器,寄存器,移位寄存器,脉冲发生器,信号发生器,分频器

3. 存储器设计:只读存储器,随机存储器,堆栈,FIFO

4. 可参数化宏模块及IP核的使用:ROMRAMFIFO的使用,乘法器、锁相环;正弦波信号发生器,NCO IP核的使用

5. DSP Builder设计:伪随机序列发生器,DDS, ASKFSK调制器

 

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 

 

 

 

 

 

23:课程简介光学检测技术

 

课程编号:

课程名称:

光学检测技术

英文课程名:

Optical  Detection and Measuring

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

物理光学、材料力学、理论力学

教材:

现代光测力学;戴福龙主编,1990,科学出版社

参考书:

课程说明:

100-200字)

本课程对现代光学检测技术所涉及的原理和技术做了较详细的介绍,其中所利用的光学方法是对结构体极其各种材料的变形进行测量,结合现代光学技术和手段在微纳米尺度变形方面的研究也是未来发展的趋势。

内容介绍:

200字以上)

所谓光学检测技术是应用光学的基本原理,结合力学理论并通过数学工具的推演,以实验为手段去研究结构、材料中的应力、应变和位移等力学量的一门学科。目前主要有光弹性法、云纹法、全息干涉、散斑法等,每种方法各有自己特点和应用对象。它是实验固体力学中一个重要的分支。光测法的优点:全场性、非接触性、高精度等,光测法已经在结构体和材料等很多力学问题的研究与应用方面有过杰出贡献。

随着激光技术、电子计算机技术、信息技术、材料科学及光电子器件的飞速发展,光测技术也有很大的进步,所研究的内容也有较大的拓展,新的方法和新的技术不断涌现,在传统的光测的基础上,数据处理的自动化程度、灵敏度、精确度都有所提高,在宏观、微细观领域内对有关力学问题的研究上发挥极其重要的作用。

 

 

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷

 

 

24:课程简介傅里叶光学

课程编号:

课程名称:

付里叶光学

英文课程名:

Fourier Optics

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

物理光学、激光原理

教材:

傅里叶光学(第二版);吕乃光,机械工业出版社

参考书:

光学信息技术原理及应用,陈家壁主编,高等教育出版社 2001

课程说明:

100-200字)

本课程在较广意义上研究光学信息处理,不仅讨论用光学方法处理已获取的信息,而且讨论用光学技术承载信息、传播信息、记录信息、显示信息的种种方法。

内容介绍:

200字以上)

傅里叶光学又称为信息光学,它采用了傅里叶分析和现行系统理论分析广播的传播,衍射,城乡等现象。而光学传递函数,光学信息,光学信息处理则是建立在傅里叶光学理论基础上的。光学和信息科学的相互渗透,相互结合,已经产生了许多重要的成果。

自从激光器问世后,  人们获得了新的相干光源, 从而得以更有效地将通信理论应用于光学系统的分析与综合,并逐渐形成了一个新的光学分支,叫作傅里叶光学。目前,傅里叶光学的概念与方法已在很多工程与科学领域得到日益广泛的应用。在电信理论中,一般采用线性理论和傅里叶频谱分析方法。在光学领域里,光学系统是一个线性系统,也可采用线性理论和傅里叶变换理论,研究光怎样在光学系统中的传播。两者的区别在于,电信理论处理的是电信号,是时间的一维函数,只涉及时间的一维函数的傅里叶变换;在光学领域,处理的是光信号,它是空间的三维函数,不同方向传播的光用空间频率来表征,需用空间的三维函数的傅里叶变换。不仅讨论用光学方法处理已获取的信息,而且讨论用光学技术承载信息、传播信息、记录信息、显示信息的种种方法。

 

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 

 

 

25:课程简介:工程力学

课程编号:

课程名称:

工程力学

英文课程名:

Mechanics  in Engineering

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

材料力学、理论力学、弹性力学

教材:

工程力学,沈韶华主编经济科学出版社  2010

参考书:

工程力学,韩正军主编科学出版社 2010

课程说明:

100-200字)

工程力学(包括理论力学和材料力学)是许多工程科学的基础,内容包括静力学基本概念与基本原理、力系的等效简化、力系的平衡以及刚体静力学的应用问题。

内容介绍:

200字以上)

工程力学它涵盖了静力学,材料力学,运动学与动力学的大部分经典内容。静力学研究力的基本性质,力系的简化方法以及力系平衡的理论,并用于对物体进行受力分析和计算,是工程力学的基础部分。静力学侧重研究物体的外力以及这些外力之间的平衡关系,因此忽略物体的形变,将物体简化为刚体来研究。材料力学研究构件在外力作用下的形变,受力与破坏的规律。为了合理设计构件截面形状和尺寸,选择适当的材料提供有关强度,刚度与稳定性分析的基本理论和方法,与静力学不同,材料力学研究物体内部的受力与形变。

工程力学所要研究的问题有三类:

第一类是设计问题。第二类问题是校核问题。第三类是确定许可载荷。为了解决这三类问题首先要对结构和构件进行受力分析和计算,以确定构件所受的外力。这就需要应用静力学理论和方法对构件进行受力分析并应用平衡方程计算受到外力大小。

 

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 

 

 


 

26:课程简介:数字信号处理技术

课程编号:

课程名称:

数字信号处理技术

英文课程名:

Technology of Digital Signal Processing

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第三学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

Matlab语言程序设计,信号与系统

教材:

MATLAB信号处理详解,陈亚勇,人民邮电出版社,

参考书:

1. 数字信号处理,胡广书,清华大学出版社,2003

2. MATLAB仿真在信号处理中的应用,徐明远,西安电子科技大学出版社,2008

课程说明:

100-200字)

介绍MATLAB信号处理工具箱的基本原理和应用。共分10章,分别介绍了MATLAB基础知识、数字信号处理与MATLAB信号处理基础、IIR滤波器设计、FIR滤波器设计、随机信号处理、窗函数、参数建模、信号变换、交互式信号处理工具SPTool,最后对信号处理工具箱函数进行了详细讲解。

内容介绍:

200字以上)

1.数字信号处理与MATLAB信号处理基础:离散时间信号,离散时间系统Z变换,离散傅里叶变换,数字滤波网络,滤波器的实现与分析
 2.IIR
滤波器设计:滤波器的基本概念,典型IIR数字滤波器的设计IIR滤波器阶数的选择完全滤波器设计,直接法设计IIR滤波器
 3. FIR
滤波器设计:线性相位FIR滤波器特性,窗函数法,带过渡带的多带FIR滤波器设计,约束最小二乘FIR滤波器设计,任意响应滤波器设计FIR滤波器设计实例
 4.
随机信号处理:随机信号处理基础,功率谱估计
 5.
窗函数:基本窗,广义余弦窗,凯瑟窗,切比雪夫窗
 6.
参数建模:基于时域的建模基于频域的建模
 7.
信号变换: Chirp z变换,离散余弦变换希尔伯特变换,倒谱变换,基于FFT的时频分析
 8.
交互式的信号处理工具——SPTool
 9.
信号处理工具箱详解 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 


 

27:课程简介:激光技术

课程编号:

课程名称:

激光技术

英文课程名:

Laser Technology

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第三学期(秋季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

Matlab语言程序设计,信号与系统

教材:

激光基础理论与技术,曾广彦,云南科技出版社,1998

参考书:

1. 激光器件与技术,刘敬海,北京理工大学出版社,1995

2. 激光应用技术,朱若谷,国防工业出版社,2008

课程说明:

100-200字)

系统地阐述了激光的基础知识及其应用。内容主要涉及:辐射的基本概念,激光器的基本工作原理,激光束的特征,激光调制与偏转技术,光电探测器等

内容介绍:

200字以上)

1.激光基础理论:黑体辐射及普朗克定律,光的自发辐射和受激辐射,粒子数反转分布,光学谐振腔等

2.光学谐振腔和高斯光束:谐振腔的结构,谐振腔的稳定条件,谐振腔的Q值,谐振腔的振荡模式,谐振腔的光场分布,高斯光束及其特性
 3.
辐射场与介质的相互作用:光谱线的形状与宽度,光谱线的自然宽度与线型,光谱线的加宽,速率方程,增益饱和效应
 4.
激光的基本特性:单色性、相干性、方向性,激光的极限线宽,激光的最大输出功率
 5.
激光器
 6.
激光调制技术:调制的基本概念,电光调制,声光调制,磁光调制
 7.
光辐射探测技术:光电探测的物理效应,光电探测器的特性参数和噪声,光电探测器,相干探测和直接探测 

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 

 

 

 


 

28:课程简介:计算机图像处理

课程编号:

课程名称:

计算机图像处理

英文课程名:

Introduction to Image Processing

开课单位:

物理科学与技术学院

开课学期:

第二学期(春季学期)

学时:

36

学分:

2

先修课程:

计算机基础、高等程序设计

教材:

计算机图像处理技术及MATLB实现 余成波主编 重庆大学出版社

参考书:

计算机图像处理,李介谷主编  上海交大出版社 2001

课程说明:

100-200字)

本课程书通过多个课程单元来讲解图像处理的基本技术,将多个相关知识点有机组织起来进行讲解,在学习的过程中掌握AdobePhotoshopCS2在图像处理中的基本流程和技巧。

内容介绍:

200字以上)

计算机图像处理技术是一门新兴学科,与人类视觉机理的历史相比,它是一门相对年轻的学科。但在其短短的历史当中,它在现实生活中的每一个成功应用,都给我们带来巨大的技术改变。几乎所有与成像相关的领域,计算机图像处理都发挥着巨大的作用。计算机图像处理是指使用计算机来加工、处理图像。计算机图像处理学科所涉及的知识面非常广泛,具体的方法种类繁多,应用也极为普遍,内容上可以分为以下几个方面:

(1)图像数字化。(2)图像变换。(3)图像复原。(4)图像增强。(5)图像描述和分析。(6)图像数据压缩。(7)图像分类。(8)图像重建等。

 

 

教学方式:

课堂讲授

考核方式:

开卷考试

 

 

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