本课程将光子或光电子作为宏观或微观的信息载体，揭示其产生、采集、传输、处理等的物理原理及应用技术，并介绍相关科学与工程问题的基本分析方法，同时兼顾有关学科领域的前沿。本课程将为从事光电子学等相关专业方向的研究工作打下坚实基础。

第一章电磁场与电磁波：麦克斯韦方程和边界条件，玻印亭矢量，电磁辐射的量子化，辐射与物质的相互作用，泊松分布的基本性质，电磁辐射的半导体探测，固态物质的能带模型，光探测的物理极限，光源的噪声性质
第二章光线和光束的传播：光线矩阵，高斯光束及其在不同介质中的传播规律，多维成像基本理论，多维积分成像技术，全息图的衍射理论，积分成像显示器件，多路复用成像显示原理，波前的三维全息显示，全息图的衍射理论
第三章电介质平板和光纤中的导波：对称板和非对称板波导中的TE和TM模，等效折射率理论，光纤中的线性偏振模、波导色散，硅光纤中的损耗；光学共振腔：法布里-珀罗标准具，球面镜光学共振腔，模的稳定性判据，自洽法，共振频率，环形共振腔，多腔标准具，模式耦合与损耗
第四章光纤中的色散：光传输系统中的色散，色散介质中的光脉冲传播，光纤中的偏振效应，偏振主态，偏振模色散的矢量分析，高阶PMD和色散补偿器，单像素偏振成像，单像素光谱偏振成像，压缩感知的光谱偏振成像技术，飞秒光脉冲的全息图像重建中的色散补偿
第五章电光调制：线性光电效应，电光调制----振幅与相位，高频调制，电吸收及其调制器，液晶中的电光效率，声光效应，声波对光的散射，布拉格衍射----耦合波分析，布拉格盒与光束偏转器，可编程数字全息纤维成像技术
第六章单光子及光电探测：谱密度函数，散粒噪声、热噪声等，光电倍增管，光电导探测器，p-n结，半导体光电二极管，雪崩光电二极管，光源的涨落噪声
第七章单光子成像传感器技术：单光子加工技术研究进展，混合雪崩光电而激光阵列成像，电子轰击半导体图像传感器，光电倍增管单光子成像，电子倍增电荷耦合器件，集成的单光子雪崩光电二极管，单光子CMOS成像，飞行时间测距光电传感器
第八章周期性媒质中波的传播布洛赫波，布拉格反射器，耦合波分析，周期性波导，滤波器和光纤布拉格光栅，啁啾折射率光栅和锥形折射率光栅，光子晶体；波导耦合：模式的一般特性，介质微扰理论和模式耦合，定向耦合器，超模，复用，模式转换器；光纤中的非线性效应：克尔效应和自相位调制，交叉相位调制----极化，非简并与部分简并四波混频，光孤子， 
第九章半导体激光器和光放大器：半导体介质内的增益和吸收，直流调制，增益抑制和频率啁啾，半导体光放大器，掺铒光纤放大器，放大自发辐射，拉曼光发大器，光纤链路中的光放大，受激拉曼散射的三维光谱成像
第十章单光子图像传感器的应用研究：单光子成像在天文和航天领域的应用，单光子时间分辨荧光成像，单光子三维成像飞行时间测距成像单光子探测应用
第十一章飞行时间测距传感器应用研究：飞行时间测距成像在建筑测量中的应用，飞行时间光电探测器在室内定位和导航中的应用，飞行时间相机在辅助生活环境领域的应用

1. A. Yariv and P. Yeh,《光子学----现代通信光电子学》，电子工业出版社，北京，2014.
2. M. Born and E. Wolf, 《光学原理》，电子工业出版社，北京，2007.
3. 宋菲君，羊国光，余金中，《信息光子学物理》，北京大学出版社，北京，2006.