《微納光學(xué)傳感理論與技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《微納光學(xué)傳感理論與技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、中文課程簡介（含課程名、課程編號、學(xué)分、總學(xué)時、課程內(nèi)容概要等內(nèi)容）課程代碼：0854062006課程名稱：微納光學(xué)傳感理論與技術(shù)學(xué)分：2學(xué)時：32微納光學(xué)傳感技術(shù)具有靈敏度高、集成度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢，是微納光學(xué)研究領(lǐng)域中的一個熱點研究方向。微納光學(xué)傳感技術(shù)涉及光學(xué)、化學(xué)、生物、材料、微納制造技術(shù)等多個學(xué)科，屬于典型的交叉學(xué)科。一個微納光學(xué)傳感器件的實現(xiàn)需要傳感機(jī)制的選擇、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計、器件制造、傳感性能表征等四個環(huán)節(jié)，因此微納光學(xué)傳感技術(shù)是一種綜合性技術(shù)。本課程致力于將當(dāng)前微納光學(xué)傳感技術(shù)中的幾種主流實現(xiàn)途徑介紹給研究生們，包括表面等離子體傳感、微腔傳感、微納光纖傳感、波導(dǎo)傳感等。主講內(nèi)容包括傳感的基本物理機(jī)制、典型的傳感器件構(gòu)型、器件的主要制備方法和工藝、光學(xué)傳感的主要應(yīng)用場景、當(dāng)前的研究狀況、存在的問題以及未來的發(fā)展趨勢等。課程講授的目標(biāo)是讓學(xué)生對微納光學(xué)傳感技術(shù)研究領(lǐng)域的狀況有一個大致的了解，以期對其自己的研究有所幫助。二、英文課程簡介（含課程名、課程編號、學(xué)分、總學(xué)時、課程內(nèi)容概要等內(nèi)容）CourseCode:0854062006CourseName:微納光學(xué)傳感理論與技術(shù)Credit:2Classhours:32Sensingtechnologybasedonmicroandnanoopticshastheadvantagesofhighsensitivity,integrated,goodabilityofanti-electromagneticinterference,isbecomingahottopicinmicroandnanooptics.Sensingtechnologybasedonmicroandnanoopticsisatypicalinterdisciplinarysubjectwhichinvolvesoptics,chemistry,biology,materialsandmicronanomanufacturingtechnolog.Therealizationofamicroandnanoopticalsensorneedsfoursteps,i.e.,selectionofthesensingmechanism,designoftheconfiguration,manufactureandcharacterizationofthesensor.Sensingtechnologybasedonmicroandnanoopticsisakindofcomprehensivetechnology.Theaimofthiscourseisintroducingthemainstreamofmicroandnanoopticalsensingapproachestothegraduatestudents,whicharesurfaceplasmonicsensing,microcavitiessensing,microandnanoopticalfibersensing,waveguidesensing.Thelecturecontentsarethephysicalmechanismsofsensing,thetypicalsensingconfigurations,themethodandtechniqueofthemanufactureofthesensors,thetypicalapplicationscenariosofopticalsensingtechnology,thekeyproblemsandtheperspectiveontheresearch.Thislectureaimstohelpthestudentstobuildaroughpictureaboutthesensingtechnologybasedonmicroandnanooptics,andtogetsomebenefitsfortheirownsubjects.教學(xué)目標(biāo)1．對微納光學(xué)傳感理論與技術(shù)有一個全面的概括的認(rèn)識，熟悉各種光學(xué)傳感機(jī)制和相應(yīng)的傳感器件構(gòu)型。2．熟練掌握一種傳感方式的基本概念、基本原理和典型實現(xiàn)途徑。3．培養(yǎng)獨立發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力；培養(yǎng)科學(xué)的思維方式，建立正確的科研觀；培育科學(xué)報國，勇于創(chuàng)新，追求真理、勇攀高峰的科學(xué)精神。教學(xué)內(nèi)容本課程教學(xué)內(nèi)容分為如下五章第一章：微納光學(xué)傳感理論與技術(shù)概述本章為微納光學(xué)傳感的歷史與發(fā)展演化過程的概述，分別介紹不同種類光學(xué)傳感技術(shù)的具體發(fā)展?fàn)顩r。第二章：表面等離子體傳感理論與技術(shù)本章介紹表面等離子傳感技術(shù)的理論以及相關(guān)器件的具體實現(xiàn)方式。第三章：集成波導(dǎo)傳感理論與技術(shù)本章介紹集成波導(dǎo)傳感理論與技術(shù)的理論以及相關(guān)器件的具體實現(xiàn)方式。第四章：微腔傳感理論與技術(shù)本章介紹微腔傳感理論與技術(shù)的理論以及相關(guān)器件的具體實現(xiàn)方式。第五章：微納光學(xué)器件制備技術(shù)本章介紫外激光光刻、離子束刻蝕、電子束曝光、飛秒激光雙光子直寫、金屬薄膜熱蒸鍍等微納光學(xué)器件制備技術(shù)。五、課程考核本課程采用課堂成績和期末小論文形式進(jìn)行考核。成績?yōu)闈M分為100分，由兩部分構(gòu)成，分別為課堂成績（20%），期末小論文成績（80%）。六、教材及參考資料MatthewR.Foreman,JonD.Swaim,andFrankVollmer,“Whisperinggallerymodesensors,”AdvancesinOpticsandPhotonics7,168–240(2015).MatthewE.Stewart,ChristopherR.Anderton,LucasB.Thompson,JoanaMaria,StephenK.Gray,JohnA.Rogers,andRalphG.Nuzzo,“NanostructuredPlasmonicSensors,”Chem.Rev.108,494?521(2008).M.-CarmenEstevez,Mar