集成光学系统设计课程教学大纲

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1、集成光学系统设计课程教学大纲集成光学课程教学大纲课程英文名称：IntegratedOptics课程编号：020332课程类型：工程科学学时：64学时（其中理论教学16学时/1学分，实践教学48学时/3学分）适应对象：光信息科学与技术专业先修课程：光传输技术基础，光学原理，信息光学使用教材：西原浩，春名正光，栖原敏明著，梁瑞林译，集成光路，科学出版社，2004参考书：蔡伯荣，谭志飞，孙守遥，刘永智，集成光学，电子科技大学出版社，1990　　　　陈益新等编译，集成光学理论与技术，上海交通大学出版社，19991.课程性质、目的和任务本课程是

2、信息工程各专业本科生必修的一门工程专业课。通过本课程的学习，使学生掌握集成光学设计的基本理论和方法，获得解决有关实际问题的能力。二、教学基本要求本课程是为光信息科学与技术专业的大学生教学需要而设置的，主要分为四个部分：1.平面介质波导基础理论。2.导波光学器件3.半导体集成光学器件4.集成光学的设计、应用和发展通过本课程的教学，应使学生初步具备以下能力：1.掌握集成光学的基本理论导波理论2.掌握集成光学器件及其设计，将集成光学基本理论与实际应用相结合，具备一定的实验动手能力。三、教学内容及要求教学内容的基本要求分为三级：掌握、理解、了

3、解，掌握属较高要求，理解属一般要求，了解属较低要求。序号内容重点与要求1集成光学概述与光波导理论集成光路定义、特点、发展，光波导概述，折射率突变型二维光波导，折射率渐变型二维光波导，三维光波导，波导光的散射与传输损耗2光波导耦合理论与光波导结构中的光栅理论模耦合理论的基本概念，模耦合的一般理论，光栅分类，光栅耦合，共线耦合，共面耦合，导模-辐射模耦合3光波导的调制调制分类，电光调制，声光调制，磁光调制，热光调制，非线性光学效应调制4光波导材料与制作技术典型材料，高分子薄膜波导，玻璃波导，非晶质硫硒碲化合物薄膜波导，其他波导，二氧化硅与

4、硅衬底5集成光路的精细加工技术精细加工工艺，图形形成技术，光波导技工技术，三维光波导及光栅的制作方法6光波导技术与波导的评价光波导激励方法,传输常数的测量与波导参数评价，传输损耗与散射测量7无源光波导器件光波导耦合器原理，光路变换器,波导偏振器，模分离器，波分复用器，透镜,波导马赫-曾德尔干涉仪，阵列波导光栅8有源光波导器件电光调制器，声光调制器,磁光调制器，热光调制器,二次非线性光学效应器件，波导激光器9集成光学仿真设计实验通过熟悉集成光学仿真设计实验软件OptiBPM、OptiFDTD和WDMPhasar并进行相关仿真实验，掌握集

5、成光学设计基本流程和技术以及掌握基本设计方法四、学时分配序号内容学时数1集成光学概述与光波导理论22光波导耦合理论与光波导结构中的光栅理论23光波导的调制24光波导材料与制作技术25集成光路的精细加工技术26光波导技术与波导的评价27无源光波导器件28有源光波导器件29实验1：熟悉集成光学仿真设计软件之一：OptiBPM210实验2：一个简单的多模干涉（MMI）耦合器的设计311实验3：一个单一弧形波导结构的设计312实验4：一个星形多模干涉耦合器的设计313实验5：应用预确定扩散过程设计埋入型波导314实验6：马赫-曾德尔干涉仪的设

6、计315实验7：阶梯折射率光纤的设计316实验8：渐变折射率光纤的设计317实验9：熟悉集成光学仿真设计软件之二：OptiFDTD218实验10：使用OptiFDTD软件对输入波的安装319实验11：光子晶体与光子带隙的仿真分析320实验12：四波混频效应的仿真分析321实验13：平面波的仿真分析322实验14：各向异性埋入型波导的模式分析323实验15：熟悉集成光学仿真设计软件之三：WDMPhasar224实验16：WDM器件性能的快速评估325实验17：WDM器件的设计3大纲制定者：袁建国大纲审定者：潘武大纲批准者：张德民大纲校对

7、者：王艳集成光学（IntegratedOptics）课程考试大纲一、课程编号：020332二、课程类型：工程科学课程学时：64学时（其中理论教学16学时/1学分，实践教学48学时/3学分）适用专业：光信息科学与技术专业先修课程：光传输技术基础，光学原理，信息光学三、概述1.考试目的：检验学生对集成光学基本理论及设计的掌握程度2.考试基本要求：根据集成光学课程大纲的要求进行考核。3.考试形式：堂上闭卷四、考试内容及范围考试内容为授课计划（基于教学大纲）中讲授的要求理解和掌握的内容，考试范围为教学大纲要求的范围。五、考试对象光信息科学与技

8、术专业光信息方向所有学生以及其他方向选修本课程的学生。六、成绩评定办法：平时（20%）+期末考试卷面（80％）。