《激光原理與技術(shù)實驗》教學(xué)大綱

《激光原理與技術(shù)實驗》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：06140752課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：1學(xué)分學(xué)時：16學(xué)時（實驗16學(xué)時）先修課程：大學(xué)物理、物理光學(xué)、應(yīng)用光學(xué)等后續(xù)課程：光電子技術(shù)基礎(chǔ)、光電檢測技術(shù)及系統(tǒng)等適用專業(yè)：光電信息科學(xué)與工程開課單位：電子信息工程學(xué)院一、課程說明《激光原理與技術(shù)實驗》屬于光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的實踐環(huán)節(jié)。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生進一步熟悉激光器，為今后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。本課程是高等院校光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門具有核心地位的、極其重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。在國外這門課程是多數(shù)理工科專業(yè)的必修課程。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：培養(yǎng)學(xué)生掌握激光器的基本組成，并能夠運用激光器設(shè)計簡單的科學(xué)實驗?zāi)芰?。課程目標(biāo)2：能夠培養(yǎng)學(xué)生對實驗現(xiàn)象及結(jié)果進行初步分析和討論的能力。課程目標(biāo)3：能夠培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成正確的實驗觀，具備解決實驗過程中復(fù)雜問題的能力。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《激光原理與技術(shù)實驗》課程教學(xué)目標(biāo)對光電信息科學(xué)與工程畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.3能夠綜合運用所學(xué)知識，完成整體設(shè)計，并對設(shè)計進行優(yōu)化，并最終實現(xiàn)工程表達，體現(xiàn)創(chuàng)新意識。課程目標(biāo)1：培養(yǎng)學(xué)生掌握激光器的基本組成，并能夠運用激光器設(shè)計簡單的科學(xué)實驗?zāi)芰?。M4.研究4.3能夠分析和解釋實驗數(shù)據(jù)，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。課程目標(biāo)2：能夠培養(yǎng)學(xué)生對實驗現(xiàn)象及結(jié)果進行初步分析和討論的能力。H5.使用現(xiàn)代工具5.2能夠開發(fā)和利用現(xiàn)代工程工具、信息技術(shù)工具對光電信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題進行輔助設(shè)計、預(yù)測和模擬。課程目標(biāo)3：能夠培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成正確的實驗觀，具備解決實驗過程中復(fù)雜問題的能力。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配實驗項目實驗內(nèi)容和要求實驗學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.諧振腔的變化調(diào)整與輸出功率測量實驗實驗內(nèi)容：調(diào)整諧振腔的參數(shù)，測量激光最大輸出功率。實驗要求：掌握激光輸出功率的測量方法。41、22.縱模分析與偏振態(tài)驗證實驗實驗內(nèi)容：觀察激光縱模模式，計算縱模間隔；觀察激光偏振特性。實驗要求：掌握激光縱模的調(diào)整方法，能夠計算縱模間隔。42、33.橫模觀察與發(fā)散角測量實驗實驗內(nèi)容：觀察激光橫模模式；測量激光器的發(fā)散角。實驗要求：掌握激光橫模的調(diào)整方法，能調(diào)出不同橫模。41、2、34.激光高斯光束變換實驗實驗內(nèi)容：實現(xiàn)高斯光束橫模以及束腰變換。實驗要求：掌握高斯光束橫模以及束腰變換的方法。41、2、3合計16五、教學(xué)方法及手段本課程以實踐教學(xué)為主，通過啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生更加全面的掌握激光的工作原理與正確使用各類激光器。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、實際動手能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。實驗教學(xué)著重講授如何用科學(xué)的手段來完成理論的驗證；如何組織實驗、處理數(shù)據(jù)和分析實驗現(xiàn)象；介紹常用設(shè)備和儀器的原理、構(gòu)造和使用維護方法以及綜合實驗內(nèi)容的思路和方案設(shè)計等。采用教師講授和學(xué)生動手操作的方法；在實驗前學(xué)生應(yīng)復(fù)習(xí)和掌握與本實驗有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、認真閱讀實驗指導(dǎo)書；在實驗中要嚴(yán)格遵守實驗紀(jì)律，按操作規(guī)程使用儀器；實驗結(jié)束后，按規(guī)定對儀器進行維護保養(yǎng)；每完成一項實驗，要認真完成一份實驗報告。六、課程資源1.推薦教材：陳鶴鳴.激光原理及應(yīng)用（第四版）.電子工業(yè)出版社,2022.2.參考書：（1）王青圃.激光原理.山東:山東大學(xué)出版社,2003.（2）閆吉祥.激光原理與技術(shù).北京:高等教育出版社,2002.（3）丁俊華.激光原理及應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社,1987.（4）周炳坤.激光原理.北京:國防工業(yè)出版社,2014.3.期刊：（1）梅亮,孔政,林宏澤,費若男等.基于沙氏成像原理的激光雷達技術(shù)研究進展[J].紅外與激光工程.2021,50(03):19-35.（2）常浩天,李永亮等.脈沖激光放大技術(shù)研究進展[J].激光雜志.2021,42(10):10-14.（3）尹明,粟榮濤,王小林,馬閻星,馬鵬飛.基于SPGD算法的光纖激光偏振控制理論與實驗研究[J].激光與光電子學(xué)進展.2018,55(09):96-103.（4）沈輝,全昭,楊依楓,趙翔,柏剛,何兵,周軍.基于光學(xué)零差偏振探測和鎖相的合束激光偏振控制[J].

紅外與激光工程.2018,47(01):81-86.（5）Anonymous,etc.LaserPrintingTechnologyforWaterproofE-Textiles[J].NASAtechbriefs.2021,45(03):50-51.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）半導(dǎo)體激光泵浦實驗./x/page/z0176yk4vyb.html（2）激光器實驗演示./x/page/d0860gng52j.html七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和實驗報告成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?23線上互動10（1）根據(jù)線上平臺發(fā)布的任務(wù)點完成及互動情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?32實驗操作30（1）根據(jù)每個實驗的實驗操作完成情況單獨評分，滿分100分；（2）每次實驗單獨評分，取各次實驗操作成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以實驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?520實驗報告50（1）根據(jù)每個實驗的實驗報告質(zhì)量單獨評分，滿分100分；（2）每次實驗單獨評分，取各次實驗報告成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以實驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭?525合計：100分153550八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、線上互動、實驗操作和實驗報告等方式對學(xué)生進行考核?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇蓪嶒瀳蟾娉煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：實驗報告成績?yōu)?00分（權(quán)重50%），課堂表現(xiàn)、線上互動、實驗操作等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重50%）。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)20筆記完整，積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%。筆記完整，認真參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于70%。上課不認真，上課不記筆記，偶爾參與教學(xué)活動。上課不認真，上課不記筆記，不參與教學(xué)活動。線上互動20積極參與線上教學(xué)活動，任務(wù)點完成率大于90%。認真參與線上教學(xué)活動，任務(wù)點完成率大于80%。認真參與線上教學(xué)活動，任務(wù)點完成率大于70%。偶爾參與線上教學(xué)活動，任務(wù)點完成率大于60%。偶爾參與線上教學(xué)活動，任務(wù)點完成率小于60%。實驗操作60實驗預(yù)習(xí)認真，能夠熟練掌握方法與步驟，實驗操作過程熟練、規(guī)范，遵規(guī)守紀(jì)、團結(jié)協(xié)作，實驗結(jié)果詳實、結(jié)論清晰、討論合。實驗前有預(yù)習(xí)，能夠掌握方法與步