课程名称(中)：集成光学理论与技术
课程名称(英)：Integrated optics : theory and technology
课程编号：
开课单位：光电技术学院
预修课程：大学物理、工程光学、光电子技术、光波导技术
适用专业：光电集成技术与系统
课程性质：非学位课（专业方向课程）
学时：48
学分：3
考核方式：考查（平时40%，期末60%）。
注：期末提交一篇3000字的学习报告。
一、教学目的与要求（说明本课程同专业培养目标、研究方向、培养要求的关系，及与前后相关课程的联系）
《集成光学理论与技术》是光电集成技术与系统专业的一门非学位课专业方向课程。该课程在大学物理、工程光学、光电子技术、光波导技术等课程背景知识的基础上，使学生掌握集成光学用光波导、耦合器、调制器等光电子器件的工作原理及制作工艺，介绍聚合物和光纤集成光学等前沿研究，概述集成光学的应用和发展前景。培养学生初步进行集成光学器件和系统分析和设计的能力，为扩展学生视野以及今后能深入学习和解决集成光学技术领域的工程问题奠定基础。
二、课程内容简介
该课程专题性地讲述两大部分：一是集成光学基本理论与技术，内容涵盖光波导、耦合器、调制器等光电子器件的工作原理及制作工艺；二是关于集成光学的应用与发展趋势简介。并以前一部分为主题。
三、主要章节和学时分配（含相应章节内容的教学方式，如理论教学、实验教学、上机、自学、综述文献等）
主要章节 |
章节主要内容简述 |
教学方式 |
学时 |
备注 |
第1章 导论 |
1.1 集成光学的优点 1.2 集成光路的衬底材料 |
理论教学 |
2 |
|
第2章 光波导模式 |
2.1 平面波导结构中的模式 2.2 光模理论的射线光学方法 |
理论教学 |
4 |
|
第3章 光波导理论 |
3.1 平面波导 3.2 矩形波导 |
理论教学 |
4 |
|
第4章 波导制作技术 |
4.1 薄膜沉积 4.2 掺杂原子置换 4.3 载流子浓度减小型波导 4.4 外延生长 4.5 电光波导 4.6 氧化 4.7 制作通道波导的方法 |
理论教学 |
4 |
|
第5章 聚合物和光纤集成光学 |
5.1 聚合物的类型 5.2 聚合物工艺 5.3 聚合物波导互连的应用 5.4 聚合物波导器件 |
理论教学 |
4 |
|
第6章 光波导的损耗 |
6.1 散射损耗 6.2 吸收损耗 6.3 辐射损耗 6.4 波导损耗的测量 |
理论教学 |
4 |
|
第7章 波导输入和输出耦合器 |
7.1 光耦合原理 7.2 横向耦合器 7.3 棱镜耦合器 7.4 光栅耦合器 |
理论教学 |
8 |
|
第8章 波导间耦合 |
8.1 多层平面波导耦合器 8.2 双通道定向耦合器 8.3 端接耦合脊形波导 8.4 分支波导耦合器 |
理论教学 |
8 |
|
第9章 电光调制器 |
9.1 调制器和开关的基本工作特性 9.2 电光效应 9.3 单波导电光调制器 9.4 双通道波导电光调制器 9.5 Mach-Zehndcr型电光调制器 |
理论教学 |
8 |
|
第10章 声光调制器 |
10.1 声光效应的基本原理 10.2 拉曼-奈斯型调制器 10.3 布拉格型调制器 |
理论教学 |
6 |
|
第20章 集成光学的应用与发展趋势 |
20.1 光集成回路的应用 20.2 光电集成回路 20.3 通信器件与系统 |
理论教学 |
6 |
|
四、采用教材（正式出版教材要求注明教材名称、作者姓名、出版社、出版时间；自编教材要求注明是否成册、编写者姓名、编写者职称、字数等）
1、《集成光学理论与技术》(美) Robert G. Hunsperger著 叶玉堂, 李剑峰, 贾东方等译，北京:电子工业出版社,2016
五、教学参考书目（至少列三部国内外有影响的教学参考书目，并注明作者姓名、出版社、出版时间）
1、《激光原理及应用》第三版，陈家璧，电子工业出版社，2013
2、《激光技术》第三版，蓝信钜，科学出版社，2009
3、《光纤通信系统》，杨祥林，国防工业出版社, 2009
4、《光纤通信》，电子工业出版社，2009
