spContent=本课程是描述光与物质相互作用时光学材料的性能及应用的专业课程,同学们在接触本课程以前,缺乏对于物质结构,材料性能的了解。而对光学材料的深入了解是学生更好地学习后续专业课程光电子学、光电检测技术等的基础,因此本课程在课程建设时重基础,并注重与核心专业课程的知识点衔接。学生通过本课程的学习,应该掌握关于物质结构、性能、应用三者之间的关联,懂得如何处理各向异性介质中光电子性能的表达,懂得在不同应用场合下如何选择需要的光学材料,并通过材料参数判断器件性能的优劣。本课程还能够为学生在后续研究生阶段的科学研究方面提供足够的专业知识。能拓宽光电学院同学的知识面,同时培养学生对新知识的学习能力。
本课程是描述光与物质相互作用时光学材料的性能及应用的专业课程,同学们在接触本课程以前,缺乏对于物质结构,材料性能的了解。而对光学材料的深入了解是学生更好地学习后续专业课程光电子学、光电检测技术等的基础,因此本课程在课程建设时重基础,并注重与核心专业课程的知识点衔接。学生通过本课程的学习,应该掌握关于物质结构、性能、应用三者之间的关联,懂得如何处理各向异性介质中光电子性能的表达,懂得在不同应用场合下如何选择需要的光学材料,并通过材料参数判断器件性能的优劣。本课程还能够为学生在后续研究生阶段的科学研究方面提供足够的专业知识。能拓宽光电学院同学的知识面,同时培养学生对新知识的学习能力。
—— 课程团队
课程概述
这是一门关于光与材料相互作用的专业基础课程,所适用的专业包括:光电信息科学与工程、材料科学与工程、物理学等。本课程的视角定位于光与物质相互作用链条中的材料部分,讲述了物质与光相互作用前后,材料端在结构、性能方面的演化过程。
对于光电信息科学与工程专业的学生来说,学习材料方面的知识,会有助于更好地理解光子的发射、传输、调制等行为的科学规律;而对于材料科学与工程的学生来说,光学材料的知识体系能够提供更加深入和专业化的材料应用背景,因此本课程具有鲜明的学科交叉特点。线下的课程学习经验表明,通过光学材料知识点的理解对于《物理光学》、《光电子学》、《激光技术》等课程的学习很有帮助。
光学材料既包括传统的光学玻璃、光学晶体,也包括了硅光子学材料、有机半导体、二维材料和钙钛矿分子等近年来广受关注的新型光学材料,对本课程的修读,能够使学生对于在光学应用场景下的多种典型材料的结构、成分、性能以及器件化应用有系统性的理解,懂得如何处理各向异性介质中光电子性能的表达,懂得在不同应用场合下如何选择需要的光学材料,并通过材料参数判断器件性能的优劣。本课程还能够为学生在后续研究生阶段的科学研究方面提供足够的专业知识。能拓宽光电学院同学的知识面,同时培养学生对新知识的学习能力。
本课程知识体系全面合理,编著的教材在国内十余所高校被采用,授课老师在光学材料领域有着丰富的教学与科学研究经验,线下课程被认定为浙江省一流本科课程。
课程大纲
光学材料绪论
课时目标:理解光与物质相互作用时材料结构与性能演化过程
光学玻璃
课时目标:理解光学玻璃的结构、折射率和色散、紫外可见与红外的吸收、紫外光学玻璃、红外光学玻璃、激光玻璃等知识点,能够在光学设计等过程中正确选择光学玻璃。
2.1光学玻璃结构
2.2折射率与色散
2.3光学玻璃的吸收、
2.4紫外玻璃与红外光学玻璃
2.5激光玻璃
介质光学晶体
课时目标:理解各向异性介质中代表物理性能的张量含义,能够用张量正确表达晶体的介电常数、光学非线性极化率、电光系数等。理解晶体结构与性能的关系。
3.1晶体结构
3.2点群
3.3张量
3.4晶体的电学性能
3.5晶体的光学非线性性能
3.6晶体的电光与声光性能
半导体晶体
课时目标:理解IV族、III-V族和II-VI族半导体材料在光源、光传输、光调制以及光学非线性器件方面的重要应用价值
4.1半导体基础知识
4.2IV族半导体材料
4.3III-V族半导体材料
4.4II-VI族半导体材料
有机光学材料
课时目标:理解共轭分子的结构及其在有机电致发光、有机光伏器件以及有机光学非线性材料方面的应用
5.1有机材料的特点
5.2光学塑料
5.3有机电致发光材料与器件
5.4有机光伏器件
5.5有机光学非线性材料
光学材料复习
课时目标:通过例题讲解,对所学知识点进行系统的复习
6.1光学玻璃复习
6.2光学晶体复习
6.3半导体材料复习
6.4有机光学材料复习
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证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。