《激光原理與技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱激光原理與技術(shù)LaserPrincipleandTechnology課程代碼課程性質(zhì)選修開課院部應(yīng)用物理與材料學(xué)院課程負(fù)責(zé)人課程團(tuán)隊(duì)授課學(xué)期6學(xué)分/學(xué)時(shí)1.5/24課內(nèi)學(xué)時(shí)24理論學(xué)時(shí)24實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)訓(xùn)（含上機(jī)）實(shí)習(xí)其他適用專業(yè)電子信息工程（半導(dǎo)體綠色光源、光電工程模塊）專業(yè)大三授課語(yǔ)言中文對(duì)先修的要求基礎(chǔ)物理（光的折射、衍射、干涉等原理）,高等數(shù)學(xué)（微積分的概念和計(jì)算），固體物理（晶體結(jié)構(gòu)、固體能帶理論）對(duì)后續(xù)的支撐由后續(xù)課程（光電顯示技術(shù)，光電綜合訓(xùn)練）提供課程思政設(shè)計(jì)介紹中國(guó)光學(xué)泰斗王大珩先生、中國(guó)大型高功率激光系統(tǒng)，學(xué)習(xí)老一輩科學(xué)家的先進(jìn)事跡，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和民族自豪感。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育設(shè)計(jì)在課程教學(xué)過(guò)程中通過(guò)激光加工在民用領(lǐng)域的應(yīng)用介紹，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)、思考合適的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生“雙創(chuàng)”意識(shí)和能力。課程簡(jiǎn)介本課程是電子信息工程電子信息工程（半導(dǎo)體綠色光源、光電工程模塊）專業(yè)的專業(yè)選修課。課程主要內(nèi)容包括激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器等。在了解激光器的工作原理和激光特性的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)掌握激光的產(chǎn)生、放大和調(diào)制等技術(shù)的基本原理、結(jié)構(gòu)、典型激光器的特點(diǎn)及應(yīng)用。通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生獲得激光原理與技術(shù)方面的基本知識(shí)、基本理論和基本技能，能夠根據(jù)復(fù)雜光電工程的應(yīng)用條件，選擇激光器、放大器和調(diào)制技術(shù)等的類型和關(guān)鍵參數(shù)，為解決復(fù)雜光電工程問(wèn)題提供解決方案。本課程教學(xué)以課堂講授為主，講授過(guò)程充分利用多媒體教學(xué)手段和網(wǎng)絡(luò)視頻資源，以視頻形式向?qū)W生展示激光技術(shù)的主要應(yīng)用，通過(guò)案例分析加強(qiáng)學(xué)生對(duì)激光技術(shù)及其應(yīng)用的理解。

二、課程目標(biāo)及對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐序號(hào)課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求1目標(biāo)1：理解激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器特點(diǎn)等基本知識(shí)。掌握不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。指標(biāo)點(diǎn)1.3：掌握光電類、材料類的原理和方法，能用于理解光電材料、器件與系統(tǒng)中復(fù)雜工程的專業(yè)問(wèn)題。畢業(yè)要求1：掌握數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)，可用于對(duì)光電產(chǎn)品中的復(fù)雜工程問(wèn)題的理解。2目標(biāo)2：分析復(fù)雜光電工程問(wèn)題的技術(shù)需求，根據(jù)不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，選擇合理的激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)。指標(biāo)點(diǎn)3.2：能針對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)，考慮滿足工藝、性能及應(yīng)用等需要的因素，設(shè)計(jì)解決方案。畢業(yè)要求3：能夠針對(duì)光電產(chǎn)品中的復(fù)雜工程問(wèn)題，考慮滿足工藝、性能及應(yīng)用等需要的因素，同時(shí)考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化及環(huán)境因素，設(shè)計(jì)解決方案。三、教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度安排序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)1緒論，激光原理和技術(shù)的發(fā)展過(guò)程、光的受激輻射原理、光的自激振蕩與激光的產(chǎn)生過(guò)程。介紹中國(guó)光學(xué)泰斗王大珩先生。重點(diǎn)和難點(diǎn)：光的受激輻射原理、光的自激振蕩與激光的產(chǎn)生過(guò)程。認(rèn)知激光原理和技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，理解光的受激輻射原理、光的自激振蕩與激光的產(chǎn)生過(guò)程。理解中國(guó)老一輩科學(xué)家情寄祖國(guó)，無(wú)私奉獻(xiàn)的精神。2講授目標(biāo)1：理解激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器特點(diǎn)等基本知識(shí)。掌握不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。2激光器的振蕩閾值、激光器的振蕩模式、激光器的輸出功率與能量、馳豫振蕩的基本概念和過(guò)程。重點(diǎn)和難點(diǎn)：激光器的振蕩閾值、馳豫振蕩的基本概念和過(guò)程。理解激光器的振蕩閾值、振蕩模式、輸出功率與能量等基本概念。理解馳豫振蕩的基本概念和過(guò)程。6講授目標(biāo)1：理解激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器特點(diǎn)等基本知識(shí)。掌握不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。3激光放大器的基本原理和主要分類、均勻激勵(lì)連續(xù)激光放大器的增益特性、脈沖激光放大器的增益特性。案例分析：脈沖激光放大器在光通訊中的實(shí)際應(yīng)用。重點(diǎn)和難點(diǎn)：均勻激勵(lì)連續(xù)激光放大器的增益特性、脈沖激光放大器的增益特性。理解激光放大器的基本原理和主要分類，理解均勻激勵(lì)連續(xù)激光放大器的增益特性、脈沖激光放大器的增益特性。分析各種放大器的特點(diǎn)，并將其應(yīng)用于復(fù)雜光電系統(tǒng)中放大器種類和參數(shù)的選擇。4講授/案例分析（脈沖激光放大器在光通訊中的實(shí)際應(yīng)用）目標(biāo)1：理解激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器特點(diǎn)等基本知識(shí)。掌握不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。目標(biāo)2：分析復(fù)雜光電工程問(wèn)題的技術(shù)需求，根據(jù)不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，選擇合理的激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)。4激光器模式選擇的原理和方法、Q調(diào)制的原理、工作方法和調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)、鎖模技術(shù)的原理、工作方法和調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)。案例分析和課程思政：Q調(diào)制激光器應(yīng)用于激光慣性約束核聚變，介紹我國(guó)大型高功率激光系統(tǒng)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：Q調(diào)制的原理、工作方法和調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)、鎖模技術(shù)的原理、工作方法和調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)。理解激光器模式選擇的原理和方法、Q調(diào)制的原理、工作方法和調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)、鎖模技術(shù)的原理、工作方法和調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)。分析各種激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)，并將其應(yīng)用于復(fù)雜光電系統(tǒng)中調(diào)制類型和參數(shù)的選擇。6講授/案例分析（Q調(diào)制激光器應(yīng)用于激光慣性約束核聚變），介紹我國(guó)大型高功率激光系統(tǒng)，了解大國(guó)重器，增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感和榮譽(yù)感。目標(biāo)1：理解激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器特點(diǎn)等基本知識(shí)。掌握不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。目標(biāo)2：分析復(fù)雜光電工程問(wèn)題的技術(shù)需求，根據(jù)不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，選擇合理的激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)。5固體激光器的基本原理和特點(diǎn)、氣體激光器的基本原理和特點(diǎn)、光纖激光器和激光放大器的基本原理和特點(diǎn)。案例分析：激光打標(biāo)激光器的選擇依據(jù)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：固體激光器的基本原理和特點(diǎn)、氣體激光器的基本原理和特點(diǎn)、光纖激光器和激光放大器的基本原理和特點(diǎn)。理解固體激光器的基本原理和特點(diǎn)、氣體激光器的基本原理和特點(diǎn)、光纖激光器和激光放大器的基本原理和特點(diǎn)。分析不同激光器的優(yōu)缺點(diǎn)，并將其應(yīng)用于復(fù)雜光電系統(tǒng)中激光器類型和參數(shù)的選擇。4講授/案例分析（激光打標(biāo)激光器的選擇依據(jù)）目標(biāo)1：理解激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器特點(diǎn)等基本知識(shí)。掌握不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。目標(biāo)2：分析復(fù)雜光電工程問(wèn)題的技術(shù)需求，根據(jù)不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，選擇合理的激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)。6激光技術(shù)在光通訊、激光加工等領(lǐng)域的應(yīng)用原理、發(fā)展現(xiàn)狀。重點(diǎn)和難點(diǎn)：激光技術(shù)應(yīng)用的原理和發(fā)展趨勢(shì)。認(rèn)知激光技術(shù)在光通訊、激光加工等領(lǐng)域的應(yīng)用原理。分析激光技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和前景。2講授目標(biāo)2：分析復(fù)雜光電工程問(wèn)題的技術(shù)需求，根據(jù)不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，選擇合理的激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)。注：“學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果”是描述學(xué)生在學(xué)完本課程后應(yīng)具有的能力，可以用認(rèn)知、理解、應(yīng)用、分析、綜合、判斷等描述預(yù)期成果達(dá)到的程度。四、課程考核序號(hào)課程目標(biāo)（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)）考核內(nèi)容評(píng)價(jià)依據(jù)及成績(jī)比例(%)成績(jī)比例(%)平時(shí)作業(yè)考試1目標(biāo)1：理解激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器特點(diǎn)等基本知識(shí)。掌握不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.3）激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器特點(diǎn)、不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。101545702目標(biāo)2：分析復(fù)雜光電工程問(wèn)題的技術(shù)需求，根據(jù)不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，選擇合理的激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.2）根據(jù)不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，選擇激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的能力。5101530合計(jì)152560100注：各類考核評(píng)價(jià)的具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見《附錄：各類考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表》（說(shuō)明：1.評(píng)價(jià)依據(jù)主要有：平時(shí)表現(xiàn)、作業(yè)、案例分析、實(shí)驗(yàn)/實(shí)習(xí)/調(diào)研報(bào)告、上機(jī)、考試等，應(yīng)根據(jù)該課程實(shí)際設(shè)置的考核方式填寫，不夠可以加列；2.各考核方式逐一填寫評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表）五、教材及參考資料1．激光原理，周炳琨、高以智、陳倜嶸等編著，國(guó)防工業(yè)出版社，2010，第6版，ISBN：9787118059717六、教學(xué)條件多媒體教室大綱執(zhí)筆人：李炳乾審核人(專業(yè)負(fù)責(zé)人/系主任)：制定時(shí)間：2018年6月9日

附錄：各類考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表平時(shí)表現(xiàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重（%）90-10080-8960-790-59目標(biāo)1：理解激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器特點(diǎn)等基本知識(shí)。掌握不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.3）按時(shí)上課，無(wú)曠課記錄。課堂上認(rèn)真聽講，能主動(dòng)回答問(wèn)題，準(zhǔn)確無(wú)誤表達(dá)出激光原理和技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)。按時(shí)上課，無(wú)曠課記錄。課堂上認(rèn)真聽講，能正確回答問(wèn)題，表達(dá)出激光原理和技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)。偶爾有遲到早退，無(wú)曠課記錄。能理解老師的提問(wèn)，回答問(wèn)題基本正確，大概表達(dá)出激光原理和技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)。經(jīng)常遲到，有無(wú)故曠課記錄，課堂上不主動(dòng)表現(xiàn)，課外也不主動(dòng)請(qǐng)教老師問(wèn)題，基本概念和知識(shí)模糊不清。10目標(biāo)2：分析復(fù)雜光電工程問(wèn)題的技術(shù)需求，根據(jù)不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，選擇合理的激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.2）按時(shí)上課，無(wú)曠課記錄。課堂上認(rèn)真聽講，能主動(dòng)回答問(wèn)題，可以根據(jù)需求，準(zhǔn)確無(wú)誤選擇激光器、激光放大器、調(diào)制技術(shù)的種類、關(guān)鍵參數(shù)等。按時(shí)上課，無(wú)曠課記錄。課堂上認(rèn)真聽講，能正確回答問(wèn)題，可以根據(jù)需求，選擇激光器、激光放大器、調(diào)制技術(shù)的種類、關(guān)鍵參數(shù)等。偶爾有遲到早退，無(wú)曠課記錄。能理解老師的提問(wèn)，回答問(wèn)題基本正確，基本正確選擇激光器、激光放大器、調(diào)制技術(shù)的種類、關(guān)鍵參數(shù)等。經(jīng)常遲到，有無(wú)故曠課記錄，課堂上不主動(dòng)表現(xiàn)，課外也不主動(dòng)請(qǐng)教老師問(wèn)題，基本概念和知識(shí)模糊不清。5注：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的分?jǐn)?shù)段劃分可以根據(jù)課程需要自行設(shè)計(jì)。

作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重（%）90-10080-8960-790-59目標(biāo)1：理解激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器特點(diǎn)等基本知識(shí)。掌握不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.3）按時(shí)完成作業(yè)，作業(yè)書寫認(rèn)真、整潔，文字簡(jiǎn)練。對(duì)激光器、放大器、調(diào)制技術(shù)的基本概念、原理敘述條理清楚，內(nèi)容準(zhǔn)確無(wú)誤，相關(guān)計(jì)算方法正確，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤。按時(shí)完成作業(yè)，作業(yè)書寫認(rèn)真。對(duì)激光器、放大器、調(diào)制技術(shù)的基本概念、原理敘述準(zhǔn)確，相關(guān)計(jì)算方法正確，計(jì)算結(jié)果正確。能夠完成作業(yè)。對(duì)激光器、放大器、調(diào)制技術(shù)的基本概念、原理敘述基本正確，無(wú)原則性錯(cuò)誤，相關(guān)計(jì)算方法正確，計(jì)算結(jié)果基本正確。不能夠按時(shí)完成作業(yè)，經(jīng)常遲交或不交作業(yè)。對(duì)激光器、放大器、調(diào)制技術(shù)的基本概念、原理敘述不清楚，錯(cuò)誤多。相關(guān)計(jì)算方法存在較多錯(cuò)誤，計(jì)算結(jié)果不正確。15目標(biāo)2：分析復(fù)雜光電工程問(wèn)題的技術(shù)需求，根據(jù)不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，選擇合理的激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.2）按時(shí)完成作業(yè)，作業(yè)書寫認(rèn)真、整潔，文字簡(jiǎn)練?？梢愿鶕?jù)需求，準(zhǔn)確無(wú)誤選擇激光器、激光放大器、調(diào)制技術(shù)的種類、關(guān)鍵參數(shù)等，并準(zhǔn)確提供選擇的依據(jù)或正確的計(jì)算結(jié)果。按時(shí)完成作業(yè)，作業(yè)書寫認(rèn)真?？梢愿鶕?jù)需求，選擇激光器、激光放大器、調(diào)制技術(shù)的種類、關(guān)鍵參數(shù)等，并提供選擇的理論依據(jù)或計(jì)算結(jié)果。能夠完成作業(yè)?？梢愿鶕?jù)需求，選擇激光器、激光放大器、調(diào)制技術(shù)的種類、關(guān)鍵參數(shù)等，選擇結(jié)果基本正確，選擇的理論依據(jù)或計(jì)算結(jié)果敘述不夠清晰準(zhǔn)確。不能夠按時(shí)完成作業(yè)，經(jīng)常遲交或不交作業(yè)。不能根據(jù)需求，正確選擇激光器、激光放大器、調(diào)制技術(shù)的種類、關(guān)鍵參數(shù)等。選擇的理論依據(jù)或計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤嚴(yán)重。10考試評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重（%）90-10080-8960-790-59目標(biāo)1：理解激光的基本特性和原理、激光器振蕩閾值和振蕩模式、激光的放大特性、激光器特性的改善和控制、典型激光器特點(diǎn)等基本知識(shí)。掌握不同種類激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.3）對(duì)各種類型激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)理解準(zhǔn)確。能在名詞解釋、概念題的表述與解釋上準(zhǔn)確無(wú)誤。對(duì)各種類型激光器、激光放大技術(shù)、激光調(diào)制技術(shù)的原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)理解正確。在名詞解釋、概念題的表述與解釋上存在