卓越工程师培养模式探索——以天津大学光电信息工程专业为例

面对市场对光电信息技术类人才需求的增加,原有的人才培养模式需要做大的改变。为了培养出满足社会需求的高层次人才,文章分析国内外卓越工程师的培养模式,并依据天津大学光电信息工程专业具备的特色和培养目标,对本专业的人才培养模式进行了系统探索与实践。

基于新工科与新文科融合的产学研平台建设——以天津大学储能平台为例

高校跨学科研究平台是国家创新体系的重要组成部分,承担人才培养、学科建设、科技攻关等重任,为我国产业发展和国际竞争提供强有力的人才和技术支撑。在学科交叉和产学研融合的背景下,文章梳理了新工科和新商科发展下的多学科交叉和产学研融合理论,并阐述了天津大学国家储能技术产教融合创新平台在学科建设、人才培养、技术突破等方面的具体做法及取得的阶段性成果。

天津大学《工程光学》“慕课”教学改革与实践

天津大学《工程光学》课程自2014年开始"慕课"的课程建设与改革,建立了专有"慕课"教学网站。每年共有13名专任教师、300余名本科生加入到《工程光学》的"慕课"教学和学习中,学生参与度高、成绩稳步提升。

天津大学工程科学实验班《工程设计》实践教学改革探讨

天津大学为着眼于国家造就工程领军人才的战略需求,设立"工程科学实验班"。本文针对工程科学实验班《工程设计》实践课程环节固定,学生创造性体现不高,课题选择较少,实践内容陈旧,难以与学科最新进展前沿结合问题,提出科研式实践课程的创新。结合指导教师自身科研课题,设立研究型实践课题取代基础型实践,取得良好效果。本文介绍了《工程设计》实践课程改革相关内容和取得成果。

激光电子经纬仪动态跟踪引导系统的设计

设计了一种基于视觉的激光电子经纬仪跟踪引导系统来提高电子经纬仪工作效率,实现其在大空间范围内目标点的动态测量。介绍了跟踪引导系统结构组成并分析了外置扫描设备以及激光电子经纬仪的运动特性。建立扫描设备运动学模型,说明了利用空间坐标转换关系,通过光轴搜索法实现了经纬仪激光点自动引导的策略。然后,给出了镜头的变焦控制方法。最后,提出了基于扩展Kalman滤波估值的运动目标动态跟踪方法,将动态目标物与经纬仪激光点同时定位于摄像机视场中心区域。实验结果表明,所提方法能够正确预测估计运动目标状态,经纬仪激光点引导精度最终可达0.08(°)/m。该系统结合了激光跟踪动态测量以及电子经纬仪不受测量目标类型限制的优势,实现了基于激光电子经纬仪的传统空间角度交汇方法在动态精密测量领域的应用。

天津大学光纤传感技术研究部分最新进展

本文介绍了天津大学在光纤传感技术研究领域的最新进展。主要为:基于白光干涉实现了非本征光纤法珀和FBG并行解调,法珀腔长测量误差0.81μm,FBG波长测量误差14pm;基于光纤有源内腔结构实现了乙炔气体传感,灵敏度优于100ppm;基于保偏光纤实现了分布式传感,灵敏度可达6cm;基于边缘滤波器开发了光纤光栅解调仪,波长分辨力可达1.2pm,扫描速率超过200kHz;采用全光纤OCT技术实现了牙齿模型的二维、三维扫描;实现了光纤陀螺光纤环的温度、振动等动态特性检测。

光电子技术及产业区域发展设想

简要阐述了光电子产业的组成及分类,介绍国内外光电子技术和产业发展概况及当前发展热点.分析了天津市光电子技术取得的成果,结合天津市具体情况,对天津市光电子产业发展提出几点设想并简要介绍天津市光电子产业的重点发展方向.

应用于运动平台光电跟瞄系统的惯性参考单元研究综述

目标的变化和任务的拓展对光电跟瞄系统提出了快速机动的要求,从地基平台到车载、船载、机载、星载等运动平台是光电跟瞄系统的重要发展趋势。基于惯性参考单元(Inertial Reference Unit,IRU)的视轴稳定方式是克服运动平台高频扰动,实现光电跟瞄系统微弧度甚至亚微弧度级跟瞄的主要技术手段。针对运动平台光电跟瞄系统精确指向对载体基座扰动抑制的需求,分析和对比了IRU的各种技术方案,特别介绍了利用低噪声、宽频带惯性传感器敏感角扰动,并通过反馈控制实现视轴惯性稳定的系统方案。从此类IRU系统的工作原理出发,阐述了系统的两种工作模式及功能特点,建立了系统数学模型。然后,介绍了IRU的国内外研究进展及发展方向,指出惯性传感、支承结构和控制系统是决定IRU稳定能力的关键因素,梳理了三项关键技术的研究动态。最后,总结了IRU的空间应用情况,并结合目前的应用需求对其未来应用领域进行了探讨。

面向仪器类专业的物理基础教学改革创新研究

科学仪器,作为科技发展的显著标志,与物理现象的发现及科技的进步紧密相连,形成了一种相互推动、协同发展的良性循环。然而,当前物理教学中存在的一些问题却在一定程度上阻碍了这一进程。具体而言,教学内容往往缺乏对物理现象从仪器开发角度的深入分析,缺乏多学科交叉视野的培养,以及对仪器开发案例的充分挖掘。这些问题不仅制约了仪器类学科的发展,也限制了仪器科学人才的培养水平。针对这些问题,本文结合在仪器类专业中的物理教学实践,提出将科学仪器的工作原理、仪器设计科研方法论以及学科交叉等融入教学内容,大力发掘从物理规律到科学仪器的典型案例,通过具体实例来帮助学生理解物理原理与仪器开发之间的紧密联系。这些措施在传统物理教学的基础上,可以有效帮助学生全面掌握物理知识,并将理论知识应用于仪器开发实践。通过这样的教学改革,我们相信能够培养出更多优秀的仪器科学人才,为推动科学技术的不断前进做出更大的贡献。

“生物医学电子学”课程教学资源的建设

为提高“生物医学电子学”课程教学的效果,我们从顶层设计开始,全面、综合地考虑“生物医学电子学”课程的多维度教学资源的建设,针对教学方法、教材、实验指导书、在线课程和实验室的各个资源的作用和特点,精心进行设计和建设,实现了资源完备、各个资源有机配合形成合力的多维度教学资源体系,为生物医学工程专业电子信息方向的高素质人才培养发挥了积极有效的作用。

调频连续波激光多路并行相干精密长度测量方法

面向航空航天等大型复杂机电系统,长度测量的需求从单独的一维位移测量发展到多目标、灵活便于拓展的多路并行测量。调频连续波激光雷达长度测量技术具备抗干扰、精度高、无合作等优势。本文基于调频连续波激光雷达技术开展多路并行相干精密长度测量方法研究,针对传统长度测量系统存在光纤色散、辅助路光纤漂移导致长度测量精度降低问题,提出一种含有氰化氢气体吸收池的三光路马赫-曾德尔干涉测量系统,在此基础上,基于光开关结构实现精密长度多路并行测量。通过精密导轨长度测量实验结果表明,提出的方法在3.6 m长度范围内标准差不超过25μm,实现了四路并行长度测量。与商用激光干涉仪测量结果比较,多路测量结果的绝对误差不超过30μm。

用于纳米光电子器件加工的纳米金属膜的制作

在利用 Top- Down方式加工纳米电子器件和纳米光电子器件的研究中 ,纳米薄膜的制作和加工技术是一个关键环节。采用金属 Ti- SOS结构的纳米器件 ,Ti膜的厚度和成膜质量成为影响基于 AFM针尖诱导氧化加工 Ti纳米氧化线 /电路图形结构质量的重要因素。文中叙述了 Ti膜的制备和检测方法 ,给出了纳米

光电子技术——信息产业的重要支柱

1997年11月10日至13日在旧金山市Pare Fifty Five饭店召开了激光和光电子第10届国际年会(IEEE Lasers and Electro-Optics Society 1997 Annual Meeting LEOS’97)。与会代表约700人,发表论文500余篇。下面就大家关注的几个内容加以介绍。 1 半导体激光器技术 1.1 新型激光器台湾大学原子和分子科学研究所的C.H.Tsai等人报告了一种半导体环形激光器,具有高效率。Cornel大学的C.Ji等人报告了一种1.26μm的三角形环形激光器,有高的旁瓣压缩比。Wisconsin-Madison大学的J.G.Lopez等人报告了一种均匀近场的对称模面发射复杂耦合的二级分布反馈激光器,有34%的高效率和均匀的近场。

光电子互连

由国际光学工程学会(SPIE—The International Society for Optical Engineering)举办的Photonics West会议,每年定期在美国加州硅谷(San Jose)举行。

“电子科学与技术”领域2023年度国家自然科学基金项目申请与资助情况综述

国家自然科学基金委员会信息科学部一处“电子科学与技术”领域涉及电路与系统、电磁场与波、电子学及应用等相关研究。本文介绍了2023年度该领域“人才”和“研究”两大项目系列中部分项目的申请与资助情况,并从申请代码、申请人年龄、依托单位分布及其近五年的变化趋势等角度进行了分析,旨在为广大科研人员了解该领域的研究热点和未来发展方向提供参考。

光电专业实践类课程“光通信技术基础”线上教学方案研究

在一流专业与一流课程建设背景下,针对难以实现实践类课程教学的问题,对光电专业实践类课程的线上教学方案展开研究,旨在提高线上教学的质量和效果,形成光电专业较为完善的线上教学方案。首先对已有的教学模式进行充分调研,对其教学质量和效果进行分析评估;其次要从充分发挥学生主体性的角度入手,通过不断丰富线上教学的内容来提高学生线上学习的主动性;最后要激发教师的创新教学理念,尝试更多的线上教学方法,丰富线上教学的多样性,并最终达到提高教学质量的目的。应用效果表明该线上教学方案大大提升了光电专业实践类课程的教学效果。

基于CCD的胶体金试纸条光电检测仪器设计及实验研究

为了将农残检测的胶体金试纸条检测结果数值化，设计了基于线阵CCD的光电检测仪器，用其进行现场检测。仪器设计包括光路和电路部分，其中电路部分使用FIFO芯片进行数据缓存，有效降低了开发成本；采用自动定位插槽的定位装置，用于提高检测目标定位的准确度。实验测定了系统的工作曲线及参数，精度可达1ng／mL，线性范围为1～20ng／mL，符合农残检测范围。

高速运动目标的光电精密测速系统误差分析

在利用光电精密测速技术时,涉及复杂的空间光交汇计算,通用误差分析方法比较困难。在目标与光束垂直度适当的情况下,目标运动方向的偏差对测量精度的影响属于二阶小量。系统整体误差的主要来源为距离测量误差、时间测量误差以及光束不平行度产生的误差。分析得出,本系统在两光束间的不平行度α=100″,探测器对准精度为0.1mm的情况下,测量精度可以达到0.02%。

光电信息工程专业建设的探索与实践

介绍了天津大学光电信息工程专业建设的改革与实践。构建了新的课程体系,强化了教材建设,改革了实验和实践教学环节,加强了师资队伍建设,提高了专业建设水平和人才培养质量。

国家试点学院改革中课程质量提升计划的设计与实施——以光电传感器应用技术课程改革为例

国家的试点学院改革是一项综合性重大改革。以天津大学精仪学院的改革核心之一——课程质量提升计划为依托,通过一门专业课程的改革设计与实施,介绍如何将课程改革目标与具体的课程开展相结合,推动改革的顺利开展。