本课程内容遵循“从物理基础到核心器件，从基本原理到综合应用”的逻辑主线，可分为四大模块：
模块一：光电检测技术基础理论
本模块是课程的基石。首先从宏观上介绍光电检测技术的定义、特点、发展历程及其在工业非接触测量、航空航天、生物医疗、安防监控、消费电子等领域的广泛应用，激发学习兴趣。随后，深入讲解辐射度学与光度学，明确辐射通量、辐照度、发光强度、照度等核心物理量的定义、单位及其换算关系，这是进行定量检测的基础。然后，回归物理本质，详细剖析光电检测的物理基础，包括内光电效应（光电导效应、光伏效应）、外光电效应（光电发射效应）以及光热效应等。
模块二：核心光电探测器与辐射源
本模块是课程的主体，重点分析各类光电探测器件。
光电探测器详解：
光电导探测器： 以光敏电阻为例，分析其结构、工作原理、光照特性、伏安特性及应用场景。
光伏探测器： 重点讲解PN结光电效应，包括光电二极管（PIN、APD雪崩光电二极管）、光电三极管和光电池的工作模式（光导与光伏模式）、特性曲线、响应时间及噪声特性。
光电子发射探测器： 介绍光电倍增管（PMT）和像增强管的高增益机理、结构和在极微弱光探测中的应用。
光学成像器件： 系统阐述CCD和CMOS图像传感器的工作原理、电荷存储与转移机制、特性参数及各自的优缺点。
热探测器： 讲解热敏电阻、热电偶、热电堆和热释电探测器基于光热效应的慢响应、无光谱选择性的工作方式。
辐射源概述： 介绍为检测系统提供光学信息载体的各类光源，涵盖热辐射光源（如白炽灯、黑体辐射源）、半导体发光器件（如LED、LD）等，分析其光谱特性、驱动电路及选用原则。
模块三：光电信息变换技术
本模块聚焦于光电检测系统的核心——“如何将待测物理量变换为可测的光电信号，并实现高质量的传输与提取”
检测电路设计： 详细分析光电二极管的反偏、零偏等偏置电路，以及电流电压转换、跨阻放大器等前置放大电路的设计与计算。
信号调制与解调技术： 讲解光信号调制的基本原理和常用方法，了解调制解调技术如何抑制噪声、从强干扰背景中提取微弱信号。
模块四：典型光电检测系统与应用
本模块将前述知识融会贯通，通过分析典型系统的构成与工作原理，提升学生的综合应用能力。
系统基本形态： 对比直接检测系统与外差检测系统的原理、结构与应用场合。
典型系统案例分析：
几何量与机械量检测： 激光三角法测距、激光干涉测长、PSD位置探测。
先进雷达与遥感系统： 讲解脉冲式与相位式激光测距，并扩展至激光雷达（LiDAR）系统的原理与在自动驾驶、三维建模中的应用。
光谱分析系统： 介绍吸收光谱、荧光光谱系统的光路结构与工作原理。
热成像系统： 分析基于焦平面阵列的红外热像仪的工作原理及其在工业检测、安防夜视中的应用。
