曲华師范大学课程教学大纲学院：物理工程学院激光原理课程名称：英文名称：Principles of Laser课程代码：072428课程性质：专业必修课计划学时：理论：36实践/实验：18学3分：授课时间：1-18 周物理楼授课地点：适用专业：光电信息科学与工程批准人：执笔人：冯素娟审核人：课程负责人：冯素娟授课教师：冯素娟修订日期：2023年9月1日
学 院： 物理工程学院 课程名称： 激光原理 英文名称： Principles of Laser 课程代码： 072428 课程性质： 专业必修课 计划学时：理论：36 实践/实验：18 学 分： 3 授课时间： 1-18 周 授课地点： 物理楼 适用专业： 光电信息科学与工程 执笔人： 冯素娟 审核人： 批准人： 课程负责人： 冯素娟 授课教师： 冯素娟 修订日期：2023 年 9 月 1 日
《激光原理》课程教学大纲一、课程简介《激光原理》是光电信息科学与工程专业的一门专业核心课程，其教学对象为光电信息科学与工程专业本科生。《激光原理》主要讲授激光器的基本原理、激光振荡的光腔理论、光与物质的相互作用、激光器的输出特性、以及激光技术相关内容。通过《激光原理》的学习，可以使学生了解和掌握激光器的基本结构单元与原理，激光产生的基本原理和激光光学的基本概念及基本理论，培养学生分析解决激光物理及技术问题的能力，初步具备一定的应用能力，特别强调物理概念的深入理解，为今后从事光电子方向教学和科研打下扎实的理论基础。同时培养学生严谨求实的科学态度、科学的思维方法和踏实的工作作风，增强他们在教育教学与科学研究中分析问题和解决问题的能力，特别培养学生利用信息技术获取及处理信息的能力，了解激光器的发展过程与研究前沿，具有一定的创新意识和创新精神。二、课程目标本课程以物理学基础知识为指导，以高等院校光电信息科学与工程专业学生的培养目标为依据，系统讲授激光的基本性质、激光器的基本构造及基本原理、激光器输出特性、以及激光相关技术等内容，学生能够在掌握基本物理概念、理论、和思想方法的基础上，科学严谨地分析问题和解决问题，具备科学的思维能力，具有一定的探索精神和创新意识，真正做到知识、能力、素质等各方面协调发展。通过本课程的各教学环节，应使学生达到如下基本要求：通过学习激光器的基本原理，掌握激光原理与技术的基本结构单元，并初步具备一定的应用能力，具有从事光电子方向教学和科研的扎实理论基础。了解激光的发现、量子电子学的诞生、激光科学的创立，光与物质相互作用过程的几种理论描述方法及适用范围，掌握激光的基本特性，对激光在各个领域的应用有明确的认识；理解光的自发辐射、受激辐射和受激吸收的爱因斯坦理论；掌握光谱线的形状和加宽机制，并能进行评估计算：掌握粒子数反转分布、增益特性和速率方程理论，具有一定的分析解决激光物理问题的能力：掌握光腔损耗、光腔稳定性和激光场分布理论，谐振腔的光场运动方程及高斯光束特性、等价共焦腔理论，能够根据具体要求完成谐振腔和传输透镜的设计；理解激光器的振荡特性，掌握激光阈值条件，连续激光器稳定状态的建立，模式竞争，根据激光工作物质的增益特性分析激光器的振荡条件、模式竞争效应、输出功率及激光放大器增益特性，具有均匀加宽和非均匀加宽谱线工作物质增益饱和行为的差别以及相应的激光器工作特性的差别。（支撑毕业要求1、2、3、4、6、7、8）培养学生严谨求实的科学态度、科学的思维方法和踏实的工作作风，获得在本课程
《 激光原理 》课程教学大纲 一、课程简介 《激光原理》是光电信息科学与工程专业的一门专业核心课程，其教学对象为光电 信息科学与工程专业本科生。《激光原理》主要讲授激光器的基本原理、激光振荡的光腔 理论、光与物质的相互作用、激光器的输出特性、以及激光技术相关内容。通过《激光 原理》的学习，可以使学生了解和掌握激光器的基本结构单元与原理，激光产生的基本 原理和激光光学的基本概念及基本理论，培养学生分析解决激光物理及技术问题的能力， 初步具备一定的应用能力，特别强调物理概念的深入理解，为今后从事光电子方向教学 和科研打下扎实的理论基础。同时培养学生严谨求实的科学态度、科学的思维方法和踏 实的工作作风，增强他们在教育教学与科学研究中分析问题和解决问题的能力，特别培 养学生利用信息技术获取及处理信息的能力，了解激光器的发展过程与研究前沿，具有 一定的创新意识和创新精神。 二、课程目标 本课程以物理学基础知识为指导，以高等院校光电信息科学与工程专业学生的培养 目标为依据，系统讲授激光的基本性质、激光器的基本构造及基本原理、激光器输出特 性、以及激光相关技术等内容，学生能够在掌握基本物理概念、理论、和思想方法的基 础上，科学严谨地分析问题和解决问题，具备科学的思维能力，具有一定的探索精神和 创新意识，真正做到知识、能力、素质等各方面协调发展。通过本课程的各教学环节， 应使学生达到如下基本要求： 通过学习激光器的基本原理，掌握激光原理与技术的基本结构单元，并初步具备一 定的应用能力，具有从事光电子方向教学和科研的扎实理论基础。了解激光的发现、量 子电子学的诞生、激光科学的创立，光与物质相互作用过程的几种理论描述方法及适用 范围，掌握激光的基本特性，对激光在各个领域的应用有明确的认识；理解光的自发辐 射、受激辐射和受激吸收的爱因斯坦理论；掌握光谱线的形状和加宽机制，并能进行评 估计算；掌握粒子数反转分布、增益特性和速率方程理论，具有一定的分析解决激光物 理问题的能力；掌握光腔损耗、光腔稳定性和激光场分布理论，谐振腔的光场运动方程 及高斯光束特性、等价共焦腔理论，能够根据具体要求完成谐振腔和传输透镜的设计； 理解激光器的振荡特性，掌握激光阈值条件，连续激光器稳定状态的建立，模式竞争， 根据激光工作物质的增益特性分析激光器的振荡条件、模式竞争效应、输出功率及激光 放大器增益特性，具有均匀加宽和非均匀加宽谱线工作物质增益饱和行为的差别以及相 应的激光器工作特性的差别。（支撑毕业要求 1、2、3、4、6、7、8） 培养学生严谨求实的科学态度、科学的思维方法和踏实的工作作风，获得在本课程
《激光原理》课程教学大纲领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力。对于本课程的难点和与本课程领域相关的科技发展前沿，通过查阅参考书目和有关科技文献，以个体或学习小组为单位开展自学和互助合作学习，从而掌握激光前沿技术和方法。通过课下交流、小组讨论等形式，培养沟通合作、团队协作能力。（支撑毕业要1、3、4、6、8、9、10）培养学生查阅和整理文献的习惯，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，了解激光器的发展过程与研究前沿，提高学生的综合分析能力与科学素质；培养学生初步掌握反思方法和技能，形成批判性思维，具有一定的创新意识和创新精神：培养学生终身学习的意识，增强他们在教育教学与科学研究中分析问题和解决问题的能力。（支撑毕业要求2、3、4、5、12)表1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表课程目标1：通过学习激光器的基本原理，掌握激光原理与技术的基本结构单元，并初步具备一定的应用能力，具有从事光电子方向教学和科研的扎实理论基础。了解激光的发现、量子电子学的诞生、激光科学的创立，光与物质相互作用过程的几种理论描述方法及适用范围，掌握激光的基本特性，对激光在各个领域的应用有明确的认识：理解光的自发辐射、受激辐射和受激吸收的爱因斯坦理论：掌握光谱线的形状和加宽机制，并能进行评估计算；掌握粒子数反转分布、增益特性和速率方程理论，具有一定的分析解决激光物理问题的能力：掌握光腔损耗、光腔稳定性和激光场分布理论，谐振腔的光场运动方程及高斯光束特性、等价共焦腔理论，能够根据具体要求完成谐振腔和传输透镜的设计：理解激光器的振荡特性，掌握激光阈值条件，连续课程目标激光器稳定状态的建立，模式竞争，根据激光工作物质的增益特性分析激光器的振荡条件、模式竞争效应、输出功率及激光放大器增益特性，具有均匀加宽和非均匀加宽谱线工作物质增益饱和行为的差别以及相应的激光器工作特性的差别。课程目标2：培养学生严谨求实的科学态度、科学的思维方法和踏实的工作作风，获得在本课程领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力。对于本课程的难点和与本课程领域相关的科技发展前沿：通过查阅参考书自和有关科技文献，以个体或学习小组为单位开展自学和互助合作学习，从而掌握激光前沿技术和方法。通过课下交流、小组讨论等形式，培养沟通合作、团队协作能力。课程目标3：培养学生查阅和整理文献的习惯，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，了解激光器的发展过程与研究前沿，提高学生的综合分析能
《 激光原理 》课程教学大纲 领域内分析和处理一些最基本问题的初步能力。对于本课程的难点和与本课程领域相关 的科技发展前沿，通过查阅参考书目和有关科技文献，以个体或学习小组为单位开展自 学和互助合作学习，从而掌握激光前沿技术和方法。通过课下交流、小组讨论等形式， 培养沟通合作、团队协作能力。（支撑毕业要 1、3、4、6、8、9、10） 培养学生查阅和整理文献的习惯，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，了解 激光器的发展过程与研究前沿，提高学生的综合分析能力与科学素质；培养学生初步掌 握反思方法和技能，形成批判性思维，具有一定的创新意识和创新精神；培养学生终身 学习的意识，增强他们在教育教学与科学研究中分析问题和解决问题的能力。（支撑毕 业要求 2、3、4、5、12） 表 1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表 课程目标 课程目标 1：通过学习激光器的基本原理，掌握激 光原理与技术的基本结构单元，并初步具备一定的 应用能力，具有从事光电子方向教学和科研的扎实 理论基础。了解激光的发现、量子电子学的诞生、 激光科学的创立，光与物质相互作用过程的几种理 论描述方法及适用范围，掌握激光的基本特性，对 激光在各个领域的应用有明确的认识；理解光的自 发辐射、受激辐射和受激吸收的爱因斯坦理论；掌 握光谱线的形状和加宽机制，并能进行评估计算； 掌握粒子数反转分布、增益特性和速率方程理论， 具有一定的分析解决激光物理问题的能力；掌握光 腔损耗、光腔稳定性和激光场分布理论，谐振腔的 光场运动方程及高斯光束特性、等价共焦腔理论， 能够根据具体要求完成谐振腔和传输透镜的设计； 理解激光器的振荡特性，掌握激光阈值条件，连续 激光器稳定状态的建立，模式竞争，根据激光工作 物质的增益特性分析激光器的振荡条件、模式竞争 效应、输出功率及激光放大器增益特性，具有均匀 加宽和非均匀加宽谱线工作物质增益饱和行为的 差别以及相应的激光器工作特性的差别。 课程目标 2：培养学生严谨求实的科学态度、科学 的思维方法和踏实的工作作风，获得在本课程领域 内分析和处理一些最基本问题的初步能力。对于本 课程的难点和与本课程领域相关的科技发展前沿， 通过查阅参考书目和有关科技文献，以个体或学习 小组为单位开展自学和互助合作学习，从而掌握激 光前沿技术和方法。通过课下交流、小组讨论等形 式，培养沟通合作、团队协作能力。 课程目标 3：培养学生查阅和整理文献的习惯，提 高利用信息技术获取及处理信息的能力，了解激光 器的发展过程与研究前沿，提高学生的综合分析能
《激光原理》课程教学大纲力与科学素质：培养学生初步掌握反思方法和技能，形成批判性思维，具有一定的创新意识和创新精神：培养学生终身学习的意识，增强他们在教育教学与科学研究中分析问题和解决问题的能力。课程目标课程目标 1 课程目标2课程目标3毕业要求指标点1-1：掌握激光原理与技术学科的基本理论与技术；了解激光科学的创立，明确激光在各个领域的应用。1-2：掌握激光的基本特毕业要求1：性，并初步具备一定的应工程知识用能力，具有从事光电子7方向教学和科研的扎实理论基础。1-3：掌握与本课程内容有关的激光前沿技术和方VJ法。2-1：掌握激光原理与技术的基本理论、基本概念和2方法，并具备一定的应用能力，具有一定的分析解毕业要求2：决激光物理问题的能力。问题分析2-2：通过学习本课程，养成查阅和整理文献的习惯，具有利用信息技术获取及处理信息的能力，具有一定的综合分析能力。3-1：掌握激光物理的基本理论知识与方法，具有分析与解决激光物理应用问题的能力。毕业要求3：3-2:通过查阅参考书目和设计/开发解有关科技文献，掌握激光决方案前沿技术和方法。3-3：通过利用信息技术，提高综合分析与解决问题7的能力。4-1：掌握激光原理与技术的基本理论知识与方毕业要求4：法，并初步具备一定的应研究用能力，具有从事光电子方向教学和研究的扎实理
《 激光原理 》课程教学大纲 力与科学素质；培养学生初步掌握反思方法和技 能，形成批判性思维，具有一定的创新意识和创新 精神；培养学生终身学习的意识，增强他们在教育 教学与科学研究中分析问题和解决问题的能力。 课程目标 毕业要求指标点 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 毕业要求 1： 工程知识 1-1：掌握激光原理与技术 学科的基本理论与技术； 了解激光科学的创立，明 确激光在各个领域的应 用。 √ 1-2：掌握激光的基本特 性，并初步具备一定的应 用能力，具有从事光电子 方向教学和科研的扎实理 论基础。 √ 1-3：掌握与本课程内容有 关的激光前沿技术和方 法。 √ √ 毕业要求 2： 问题分析 2-1：掌握激光原理与技术 的基本理论、基本概念和 方法，并具备一定的应用 能力，具有一定的分析解 决激光物理问题的能力。 √ 2-2：通过学习本课程，养 成查阅和整理文献的习 惯，具有利用信息技术获 取及处理信息的能力，具 有一定的综合分析能力。 √ 毕业要求 3: 设计/开发解 决方案 3-1：掌握激光物理的基本 理论知识与方法，具有分 析与解决激光物理应用问 题的能力。 √ 3-2：通过查阅参考书目和 有关科技文献，掌握激光 前沿技术和方法。 √ 3-3：通过利用信息技术， 提高综合分析与解决问题 的能力。 √ 毕业要求 4: 研究 4-1：掌握激光原理与技 术的基本理论知识与方 法，并初步具备一定的应 用能力，具有从事光电子 方向教学和研究的扎实理 √
《激光原理》课程教学大纲论基础。4-2：具有一定的创新意识和创新精神，养成查阅参考书目和科技文献的习7惯，并具有利用现代信息技术获取与处理激光物理问题的能力.养成查阅参考书目和科技毕业要求5：文献的习惯，并具有利用>使用现代工具现代信息技术获取与处理激光物理问题的能力。了解激光的发现，熟悉爱因斯坦等科学家对激光科学发展的贡献。毕业要求6：工程与社会掌握激光的基本特性，对激光在各个领域的应用有2明确的认识。掌握掌握激光原理与技术的基本结构单元，掌握激毕业要求7：光特性，了解激光在各领环境和可持续域的应用，明确激光物理发展对环境和社会可持续发展的影响。8-1：了解激光的发现、量子电子学的诞生、激光科学的创立，熟悉该课程中涉及到的著名物理学家爱因斯坦、汤斯、梅曼等的光辉事迹。毕业要求8：职业规范8-2：具有教育教学与科学研究中分析问题和解决问题的能力。8-3：培养实事求是、独立思考、勇于创新的科学精神。9-1：在本课程的学习过程中锻炼与他人沟通交流的能力，对于学习过程中遇到的困难和困惑，经与毕业要求9：他人讨论，能够解决问个人和团队题，提高分析和解决实际问题的能力。9-2：对于本课程中的难V点或感兴趣的科学前沿问
《 激光原理 》课程教学大纲 论基础。 4-2：具有一定的创新意 识和创新精神，养成查阅 参考书目和科技文献的习 惯，并具有利用现代信息 技术获取与处理激光物理 问题的能力 . √ √ 毕业要求 5 : 使用现代工具 养成查阅参考书目和科技 文献的习惯，并具有利用 现代信息技术获取与处理 激光物理问题的能力。 √ 毕业要求 6 : 工程与社会 了解激光的发现，熟悉爱 因斯坦等科学家对激光科 学发展的贡献。 √ 掌握激光的基本特性，对 激光在各个领域的应用有 明确的认识。 √ 毕业要求 7 : 环境和可持续 发展 掌握掌握激光原理与技术 的基本结构单元，掌握激 光特性，了解激光在各领 域的应用，明确激光物理 对环境和社会可持续发展 的影响。 √ 毕业要求 8 : 职业规范 8 - 1：了解激光的发现、 量子电子学的诞生、激光 科学的创立，熟悉该课程 中涉及到的著名物理学家 爱因斯坦、汤斯、梅曼等 的光辉事迹。 √ 8 - 2：具有教育教学与科 学研究中分析问题和解决 问题的能力。 √ 8 - 3：培养实事求是、独 立思考、勇于创新的科学 精神。 √ 毕业要求 9 : 个人和团队 9 - 1：在本课程的学习过 程中锻炼与他人沟通交流 的能力，对于学习过程中 遇到的困难和困惑，经与 他人讨论，能够解决问 题，提高分析和解决实际 问题的能力。 √ 9 - 2：对于本课程中的难 点或感兴趣的科学前沿问 √