21世纪的光电技术
21世纪的光电技术
1.1光电技术
光电技术是光学技术与电子学技术相结合而形成的一门技术。它是将传统的光学技术与现代微电子技术和计算机技术紧密结合在一起的一门高新技术。
首先，微电子技术的概况。
微电子的发展最早起源于1954年巴丁，肖克莱等人在美国贝尔实验室发明了固态晶体管。经过近半个世纪的发展，微电子技术已成为信息技术的基石。
在微电子技术中，信息的存储，传输，处理等都是靠电子，严格说是电子流来完成的。
所以，微电子技术的特征是以电子作为信息的载体。
我们用的手机，计算机和其他的一些家用电器中都用到了微电子技术。
其次，在微电子技术蓬勃发展的同时，人们发现可以利用光电各自的优势为我们服务。比如光电探测器，激光器，太阳电池如等方面都需要光电结合。这就是早期的光电子学。极光形成
极光（Aurora、Aurora Borealis、Polar light或Northern light）出现于星球的高磁纬地区上空，是一种绚丽多彩的发光现象。而地球的极光，来自地球磁层和太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生。极光产生的条件有三个：大气、磁场、高能带电粒子。这三者缺一不可。极光不只在地球上出现，太阳系内的其他一些具有磁场的行星上也有极光。
随着科技的进步，极光的奥秘也越来越为我们所知——原来，这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流，因而属于等离子态。太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子数位合成画面沿着地磁场这个“漏斗”沉降，进入地球的两极地区。两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。在南极地区形成的叫南极光，在北极地区形成的叫北极光。
1.2光电技术发展简史
第一部分：光电探测器问世(光电转换的器件）
1873年英国W.R.史密斯发现了硒的光电导特性
1888年德国H.R.赫兹观察到紫外线照射到金属上时,能使金属发射带电粒子
1890年勒纳对带电粒子的电荷质比的测定,证明它们是电子,由此弄清了外光电效应的实质1929年L.R.科勒制成银氧铯(se)光电阴极,出现光电管
1939年苏联V.K.兹沃雷制成实用的光电倍增管
30年代末PbS(硫化铅）红外探测器问世，室温下探测到3μm波长的辐射
40年代出现了用半导体材料制成的温差型红外探测器和测辐射热计
50年代末美国将探测器用于代号为响尾蛇的空空导弹
50年代中可见光波段的硫化镉(CdS)，硒化镉(CdSe)光敏电阻和短波红外硫化铝光电探测器投入使用
1958年英国劳森等发明镉汞(MCT)红外探测器
·红外探测器自60年代以来快速发展，40多年来美、英、法等大力开发了,中波(3~5μm)和长波(8~14μm)红外多元探测器，并广泛应用于夜视、侦察和制导系统等领域
·1992年起各国用红外焦平面阵列在各种成像技术中取代多元探测组件，以电子扫描取代光机扫描，发展凝视红外成像技术，简化了扫描机构，缩小体积，减轻质量，改善性能，由此给航空航天的应用带来了极大的方便。
第二部分: 激光器诞生及发展（在光源和发光器件方面，最具有里程碑意义）
1916年爱因斯坦在《关于辐射的量子理论》中，提出了光的受激辐射及光放大的概念，这为激光器的产生提供了理论基础。
1954年美国汤斯以制冷的氨分子作为工作物质，研制成了微波激射器。稍后，苏联巴索夫和普洛霍洛夫以氟化铯为工作物质制成了微波激射器。
1958年汤斯和肖诺将微波受激辐射的原理推广到红外和可见光波段，提出谐振腔，引入了激光的概念。
1960年梅曼研制成功了世界的一台激光器——红宝石激光器。随后,各种固体、气体、液体、半导体激光器相继出现。同时从第一台激光器诞生之日起，人们就开始探索激光的
应用，激光的军事应用被优先考虑。
1961年第一台激光测距仪问世。
第三部分：低损耗光纤和长寿命激光二极管问世
1966年英籍华人高锟等提出了实现低损耗光纤的可能。基于光纤的一系列重要技术突破，导致了光通信、光纤传感等为代表的光电技术的蓬勃发展
1、光纤通信
·1970年美国研制出损耗为20dB/KM的石英光纤和室温下连续工作的激光二极管，使光纤通信成为现实，这一年被公认为“光纤通信元年”
·80年代初日本，美国，英国相继建成全国干线光纤通信网
·90年代初光纤放大和波分复用技术诞生
90年代初中期光纤激光器、光纤光栅等光纤元件崭露头角
2、光纤传感技术及应用
伴随着光纤通信的迅速发展，光纤传感技术也相应地产生和发展。2０世纪８０年代诞生了光纤传感技术，传感压力、张力、温度、角速度（光纤陀螺）等各种物理量的光纤传感器陆续开发出来。
第四部分：光存储和显示（光存储技术的历史较短，但发展很快）
光存储技术：1972年荷兰飞利浦公司演示了模拟式激光视盘。1982年飞利浦公司同日本索尼公司合作，推出了第一台数字式激光唱机.CD、VCD、DVD迅速进入千家万户。
1.3 信息光电技术与器件
按信息传递的各个环节划分
1.4 光电技术应用
1.军事方面的应用
光电技术像其它高新技术一样,始终收到军方的高度重视.在军事方面的应用不可忽视。
1983年,美国总统提出的战略防御倡议(SDI),包括高能激光武器,基于红外焦平面阵列的星载预警系统,以及许多光电子器件和整机系统。
1991年的海湾战争,以美国为首的多国部队广泛使用了各种星载、机载和车载光电子装备,包括高分辨可见光和红外侦察照相机、激光半主动制导航弹、红外成像制导导弹、电视和红外制导航弹、红外夜视、夜间低空导航和目标侦察红外系统、激光测距和目标指示器、激光致盲武器、激光光点跟踪器、激光告警器、红外对抗装置等。
2. 激光器及其应用
(1) 激光通信
（a）巨大的传输带宽。单根光纤的可用频带几乎达到200THz，又可以波分复用，这样巨大的传输带宽和传输容量是任何其它传输介质所无法提供的。
（b）极低的传输损耗。在1.55um波段已降到0.2db/km，加上掺铒光纤放大器的应用可有效补偿损耗。
（c）抗强电磁干扰，不向外辐射电磁波，可提高保密性，也不会产生电磁污染。
自20世纪70年代以来，每隔几年光通信技术就上升到一个新台阶，由最初的第一代城市局间中继的光通信系统，发展到了以DWDM（密集型光波分复用）与掺铒光纤放大器相结合的第四代光通信系统和以光孤子为信息载体的第五代光纤通信系统。传输速率由当初的Mbit/s发展到当今的10Tbit/s以上。
目前光通信的发展方向是全光网络，即信息从源节点到目的节点能够实现全光透明传输的网络。全光网中的网络节点在光域中处理信息、交换、路由等都在光域完成。
(2)激光加工
激光束作用于物体表面引起物体成型或改性的加工。非接触、无污染、低噪声、节省材料的绿色加工技术，便于实现智能控制和集成。
（a）激光表面改性技术
材料表面局部快速处理工艺的技术，包括淬火、表面熔凝、表面熔覆等。
（b）激光去除材料技术
激光打孔：在高熔点的钼板上加工微米量级的孔；在硬质合金上加工几十微米的小孔；
在红蓝宝石上加工几百微米的深孔。
激光切割：大多数合金结构钢和合金工具钢都能够用激光切割方法得到良好的切边质量（c）激光焊接
用激光很容易对一些普通焊接技术难以加工的如脆性大、硬度高或柔软性强的材料实施焊接。（d）激光快速成型技术
将零件的物理模型通过CAD造型或三维数字化仪转化为计算机电子模型，用分层软件将计算机三维实体模型在z向离散，形成一系列具有一定厚度的薄片，用计算机控制下的激光束有选择性地固化或粘接某一区域，从而形成构成零件实体的一个层面。这样逐渐堆积形成一个原型（三维实体）。
(3)激光医学
（a）临床上激光的用途不外乎切割、分离；汽化、融解；烧灼、止血；凝固、封闭；压电碎石；局部照射等，这些治疗种类就是利用激光对生物体的光热作用、压电作用和光化学作用。
(b）激光在焦平面上的光点最小，激光能量最集中。激光束经聚焦后形成极小的光点，由于能量或功率的高度集中，人们把它当作手术刀用来切割组织。激光的高温还起了杀菌的作用。（c）激光是非常可靠的黏着工具，眼科利用激光凝结视网膜剥离症和眼内封闭止血已经有几十年的历史。
激光在皮肤科及整形外科领域中的应用：
在不损坏正常组织的情况下,有选择地破坏病变组织的治疗方法。
激光在眼科中的应用：眼底治疗，近视治疗。
在耳鼻喉科中的应用：内耳耳蜗方面的显微外科和气管激光手术。
光动力学治疗：给癌症患者静脉注射这种光敏感性物质，经一定时间后，在病变部位照射激光。可以有选择地破坏癌症细胞，这种方法称为光动力治疗（PDT: photodynamic therapy）或光化学治疗。
(4) 激光核聚变
原子能的获得有两种方法，一种是重原子核的裂变，如铀235的裂变
(原子弹和核电站)；一种是轻原子核的聚变，主要是氢原子同位素氘的聚变反应(氢弹、太阳内部运动)
氘（dao）存在于海水中，利用高能脉冲激光并聚焦在直径百分之几到千分之几毫米范围内，产生几百万度高温、几百万个大气压和每平方厘米几千万伏的强电场，要采用多束这样的高能激光来实现点火条件
美国科学院建议建造“诺瓦”升级系统，称为国家点火计划(NIF)。该计划于1996年启动，预计2021年将开始建造演示反应堆。这中间的关键技术就是更高水平的激光技术
（5）测绘、侦察与遥感
工程建设和绘制地图需要对地形进行精确测绘。用激光测距仪或激光经纬仪测绘比传统的经纬仪要快得多和精确得多，已经广泛应用。机载的、重复频率达1000 次／s 以上的激光航测仪可以迅速测绘大面积地形图，其效率比地面测绘高100 倍。
在人迹罕至的地域，这种航测仪更有用，用精密的人造地球卫星激光测距仪对带有角反射器的卫星测距，测程在6000 km以上，测距精度达厘米级。分布在全球或某一广大地区的若干台，若由这种测距仪组成的卫星观测网，可以获取卫星轨道的大量精确数据。精确测定
任意两观测站之间的距离，以便进行精确大地测绘，研究地球板块运动，观测地球固体潮和南北极移动，改进地球重力场模型等
3. CCD器件及其应用
(1)文字阅读与图像识别:条码识别,货币识别,传真机
(2)遥感系统:地球表面监视,地球资源勘探,气象和环境监测等
(3)天文学应用
空间望远镜,陆基望远镜,跟踪行星,进行天文观察,探测宇宙射线,监视黑洞,探索空间奥秘(4)水下应用
探索海洋奥秘,探测和开采海底矿藏,监视鱼群动向等;1985联美国和法国的联合水下探险队在海下4000米深处发现钛矿;1991年意大利使用水下电视摄像机,变焦镜头彩色摄像机等在水下拍摄到1980年因空难坠毁于地中海331.78米海底的一架意大利民用客机的残骸碎片图像
(5)医学应用
医用内窥镜,数字化X射线摄像
(6)工业检测和机器人视觉
(7)交通监控应用
(8)军用
1995 年发射升空的由法国、意大利和西班牙联合研制的“太阳神”侦察卫星，星上主要的侦察设备是一个CCD 可见光相机，其地面分辨率达1 m 。美国自1989年8月起陆续升空的第6代光学成像的KH 2 侦察卫星，星上装载的CCD 相机，采用了世界上最先进的自适应光学技术，可以有效地补偿大气湍流造成的影像畸变，拍摄的图像地面分辨率可达0.1 m 左右。这样高的图像分辨率，可以识别和区分地面上的坦克和卡车、飞机的型号，导弹的类型等，一般的武器装备很难逃过它的“眼睛”。
4. 光纤技术及其应用
(1)光纤传感器：光纤水听器是一种对声敏感的光纤传感器，它的灵敏度和方向性比一般声
纳好，可用于探测潜水艇。
(2)光纤图像传输内窥镜
5. 光存储及其应用
以光盘为代表的光学存储技术飞速发展.光带、光卡是很有希望的光存储技术。
如果记录数据量不高,一般的光盘都能满足要求.但是某些领域,记录数据量要大很多.美国宇航局早在80年代末就开始了星载光盘数据采集记录系统的研究计划.记录数据量达20GB。
目前,一盘标准磁带可以存储110MB数据,而同样规格的光带,则可以存储27GB的信息.专家根据科学技术的发展估计,到本世纪末,将带基厚度由0.076mm减薄到0.025mm,存储容量将达到200GB
从外形看,光卡很像磁卡或者IC卡.一般光卡的容量相当于350片IC卡,或者4万片磁卡
6. 半导体照明（LED，light emitting diode发光二极管）
利用半导体发光二极管（LD)发出的蓝、紫光激发荧光粉发出白光，具有能耗低、色温可控等优点，已应用于室内、室外及道路照明，是国家极力推广的节能新产品。
7. 太阳能电池
光电技术应用论
亿人民币。 1.5 光伏产业的发展 在光电技术中应用最为广泛、且被社会大众所熟知的是太阳能光伏产业，“光明工程”就是在光伏产业中发展起来的，目前光明工程的制造能力得到了迅猛的提升，无论是电池生产还是制造方面都取得了可观的经济效应，实现了100%的利润增长率。“太阳能光电建筑应用示范项目”和“金太阳示范工程”再次推动了太阳能光伏产业的发展。我国目前的光伏发电机装机量已经达到了4318万千瓦，成为了世界上光伏发电机容量最大的国家。 2 光电技术的发展 2.1 要重视人才的培养 企业之间的竞争，是人才的竞争;国家之间的竞争，也是人才的竞争;光电技术产业的竞争也是人才的竞争。目前，我国的光电技术发展迅猛，但是由于我国光电技术的起步较晚，产业人才不足，必须要尽快发展大量的光电技术人才，适应光电技术的快速发展。 2.1.1 高校人才分析 目前，我国的光电技术的人才，主要来源于高校大学毕业生，但高校毕业生的素质较高，动手能力较差，理论基础知识不深厚，对所学的光电技术知识不能广泛的进行应用。 2.1.2 普通技校人才分析
光电技术的发展需要大量的人才，在人才的招聘中，也会选择普通的技术学校学生，这些学生的动手能力较强，但是理论知识不足，理论素养的缺失严重妨碍了人才的快速成长;如何发展创新，如何进行技术研发，如何在短期内快速发展光电技术人才是目前光电技术发展的首要任务。 2.1.3 人才发展培养方向 要大力发展光电技术产业，就要保障光电技术产业的可持续发展，就需要培育大量人才，因此，你须建立一套更为专业的人才培养体系，在全国范围内建立更具有稳定性的人才培养基地。要提高光电技术产业工人的薪资待遇，保障职工的福利水平，吸引大量的人才加入光电技术产业。 2.2 要高瞻远瞩，把握好光电技术产业的方向 光电技术产业的发展，促进了各个科技行业的发展，在不同的技术领域光电技术应用的范围不同，光电技术既可运用于航天科技事业，也可运用于民间照明用品，电子产品。光电技术产业是一个庞大的产业体系，包含的产业类型也是极其复杂。在光电技术的发展过程中要立足于企业的发展状况，选择正确的发展方向，制定好合适的发展战略，充分考虑考各方面的问题。其中对于资金、科技实力、人才利用率及政府决策对光电技术产业的发展最为重要，要仔细思考。 在企业向光电技术发展的过程中，要高瞻远瞩，立足高远，站在世界的眼光来看待光电技术产业的发展。我国的光电技术发展起步较晚，还没有成型的理论指导，在发展的路上还有很长一段路要走。我国企业在光电技术的发展过程中，要吸取经验教训，
光电传感器技术的新发展及应用毕业论文
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
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光电子技术的应用和发展前景
光电子技术的应用和发展前景 姓名：曾倬 学号：14021050128 专业：电子信息科学与技术 指导老师：黄晓莉
摘要：光电子技术确切称为信息光电子技术，本文论述了一些新型光电子器件及其发展方向 20世纪60年代激光问世以来，最初应用于激光测距等少数应用，光电子技术是继微电子技术之后近30年来迅猛发展的综合性高新技术。1962年半导体激光器的诞生是近代科学技术史上一个重大事件。经历十多年的初期探索，到70年代，由于有了室温下连续工作的半导体激光器和传输 损耗很低的光纤，光电子技术才迅速发展起来。现在全世界敷设的通信光纤总长超过1000万公里，主要用于建设宽带综合业务数字通信网。以光盘为代表的信息存储和激光打印机、复印机和发光二极管大屏幕现实为代表的信息显示技术称为市场最大的电子 产品。人们对光电神经网络计算机技术抱有很大希望，希望获得功耗的、响应带宽很大，噪音低的光电子技术。
目录 （一）光电子与光电子产业概况 （二）光电子的地位与作用 （三）二十一世纪信息光电子产业将成为支柱产业 （四）国际光电子领域的发展趋势 （五）光电子的应用
（一），光电子及光电子产业概况 光电子技术是一个比较庞大的体系，它包括信息传输，如光纤通信、空间和海底光通信等；信息处理，如计算机光互连、光计算、光交换等；信息获取，如光学传感和遥感、光纤传感等；信息存储，如光盘、全息存储技术等；信息显示，如大屏幕平板显示、激光打印和印刷等。其中信息光电子技术是光电子学领域中最为活跃的分支。在信息技术发展过程中，电子作为信息的载体作出了巨大的贡献。但它也在速率、容量和空间相容性等方面受到严峻的挑战。 采用光子作为信息的载体，其响应速度可达到飞秒量级、比电子快三个数量级以上，加之光子的高度并行处理能力，不存在电磁串扰和路径延迟等缺点，使其具有超出电子的信息容量与处理速度的潜力。充分地综合利用电子和光子两大微观信息载体各自的优点，必将大大改善电子通信设备、电子计算机和电子仪器的性能。 今天，光电子已不再局限传统意义上的用于光发射、光调制、光传输、光传感等的电子学的一
光电检测技术试题及答案
光电检测技术试题及答案 光电检测技术试题及答案1、光电器件的基本参数特性有哪些? (响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度) @响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应 @噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声 1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP 2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。 (光电子学光电子器件) 3、光电检测系统通常由哪三部分组成 (光学变换光电变换电路处理) 4、光电效应包括哪些 外光电效应和内光电效应) 外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。 内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。 光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。 5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为哪几种? (光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池) 6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么? ( 定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔) 7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出? (交变辐射) 8、 CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的基本功能是什么? (电荷 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。) 9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。 (直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法) 10、光热效应应包括哪三种。 (热释电效应辐射热计效应温差电效应) 11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么?
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光电技术应用及发展前景 43年前，世界上第一台红宝石激光器诞生。那是的人们可能还没有意识到，由这台激光器引发、孕育出的光电技术将会给人类的生活带来翻天覆地的变化。随着光电子技术的发展，当今社会正在从工业社会向信息社会过渡，国民经济和人们生活对信息的需求和依赖急剧增长，不仅要求信息的时效好、数量大，并且要求质量高、成本低。在这个社会大变革时期，光电子技术已经渗透到国民经济的每个方面，成为信息社会的支柱技术之一。总之，光电子技术具有许多优异的性能特征，这使得它具有很大的实用价值。而今天，光电子产业已经成为了21世纪的主导产业之一，光电子产业的参天大树上也结出了丰富的果实，它们包括但不限于光通信、光显示、光存储、影像、光信号、太阳能电池等，也可以简单地把现在的光电子产业分为信息光电子（光纤光缆、光通讯设备等）、能量光电子（激光器、激光加工成套设备、测控仪表、激光医疗设备等）和娱乐光电子（VCD、DVD等）等方面。而本文将介绍光电子技术在以下几个领域的应用前景： 光通信： 目前，光通信网络行业进入高速发展期，以光纤为技术基础的网络通信现在已经覆盖了许多地区，我国的光通信技术也走在世界前沿。2011年，武汉邮科院在北京宣布完成“单光源1-Tbit/s LDPC 码相干光OFDM 1040公里传输技术与系统实验”，这一传输速率是目前国内商用最快速率（40Gb/s）的25倍。十年发展，光通信商用水平的最高单通道速率增长16倍，最大传输容量增长160倍。2005年，邮科院实现了全球率先实现在一对光纤上4000万对人同时双向通话。2011年7月29日，该院在全球率先实现一根光纤承载30.7Tb/s信号的传输，可供5亿人同时在一根光纤上通话，再次刷新了世界纪录。而正在研制中的科技开发项目，有望在2014年实现12.5亿对人同时通话。这一技术打破了美国在该领域保持的单光源传输世界纪录。在2012年的中国光博会上，新技术新产品层出不穷。随着“宽带中国”上升为国家战略，中国得天独厚的优势将使光通信制造企业信心十足。通过对各技术分支专利的分析看出，光传输物理层PHY和光核心网OCN已相对成熟和大规模商用，PHY作为各类网络传输技术的基础，既有相对成熟、淡出主流研究视野的部分，也有业界正致力于寻求最佳方案的技术点；无光源网络PON技术作为世界普遍应用的接入网技术，在“光纤到户”、“三网融合”等概念家喻户晓的今天，已成为各国基础设施建设投资中不可或缺的一部分；分组传输网PTN既是新兴技术，又得到了相对广泛的商用，其在移动回传中的应用使其成为下一代移动通信网络建设中的一种较优的可选方案，同时相应技术标准正在争议中发展，其技术发展将带来难以估量的商机；智能交换光网络ASON技术和全光网AON技术是光通信网络技术中的前沿技术，目前处于研发的活跃期。 此外，复旦大学近期研发的可见光通讯技术也是光通信的发展前景之一，通过给普通的LED 灯泡加装微芯片，使灯泡以极快的速度闪烁，就可以利用灯泡发送数据。而灯泡的闪烁频率达到每秒数百万次。通过这种方式，LED灯泡可以快速传输二进制编码。但对裸眼来说，这样的闪烁是不可见的，只有光敏接收器才能探测。这类似于通过火炬发送莫尔斯码，但速度更快，并使用了计算机能理解的字母表。使用标准的LED照明灯，哈斯与他的同事戈登·波维创建的研究小组已经达到了两米距离的130兆比特每秒的传输速度。随着白炽灯、荧光灯逐渐退出市场并被LED取代，未来任何有光的地方都可以成为潜在的LiFi数据传输源。想象一下这样的场景：在街头，利用路灯就可以下载电影；在家里，打开台灯就可以下载歌曲；在餐厅，坐在有[4]灯光的地方就可以发微博；即便是在水下，只要有灯光照射就可以上网。LiFi另一个巨大的好处是在任何对无线电敏感的场合都可以使用，比如飞机上、手术室里等。光显示：
光电检测技术期末试卷试题大全
1、光电器件的基本参数特性有哪些? （响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度） 响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应 噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP 2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的 形成、传输、接收、变换、处理和应用。 （光电子学光电子器件） 3、光电检测系统通常由哪三部分组成 （光学变换光电变换电路处理） 4、光电效应包括哪些 外光电效应和内光电效应） 外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。 内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。 内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。 光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。 光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。 5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为 哪几种？ （光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池） 6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？ （定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔） 7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？ （交变辐射） 8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的 基本功能是什么？ （电荷CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。） 9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。 （直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法） 10、光热效应应包括哪三种。 （热释电效应辐射热计效应温差电效应） 11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？ （一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。） 12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。 （外光电效应光电管光电倍增管） 二、名词解释 1、响应度 （响应度（或称灵敏度）：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。）2、信噪比 （是负载电阻上信号功率与噪声功率之比）
光电信息技术新进展及感想
光电信息技术新进展及感想 20世纪后期是现代光学和光电技术取得辉煌成就的时代。电子学与光学的结合，产生和建立了光电信息学科，在高新技术领域里的发展势头迅猛，使人类进入了信息时代。“20世纪是电子的世纪，21世纪是光子的世纪”；“光电信息是朝阳产业” ；通过《光电世界》课上老师的讲解，我们了解了许多光电信息技术的内容。如沈京玲讲的：太赫兹科学与技术，何敬锁老师讲的：信息传递的载体----电和光，张岩老师讲的：光学信息处理，苏波老师讲的：太阳能光伏电池、LED应用技术，崔海林讲的：微电子技术、通信网技术。这些内容让我对光电信息技术的领域有了大致的了解，并且在老师的精彩的讲说下激发了我对于世界的兴趣。 光电 在众多光电信息技术中，我对光电子技术这一领域是十分感兴趣的，并且我也十分看好这一领域的发展前景。 光电子技术是指激光在电子信息技术中的应用而形成的技术。光电子技术确切称为信息光电子技术。20世纪60年代激光问世以来，最初应用于激光测距等少数应用，到70年代，由于有了室温下连续工作的半导体激光器和传输损耗很低的光纤，光电子技术才迅速发展起来。 在上网的查找中，我了解到世界光电子产业的总体发展情况，其结果更是让每个人欣慰。正是由于上世纪60年代激光技术的产生，极大地推动了光电子技术的发展。并由此形成规模宏大、内容丰富的光电子产业。近十余年来，光电子相关技术突飞猛进，产品种类也不断推陈出新，其应用更是无远弗届，层面扩及通讯、信息、生化、医疗、工业、能源、民生等领域。展望未来，在轻量化、便携性、低耗能、高效益、整合强的特性下，光电子产业将更深入各领域应用范围，是影响未来社会发展的战略性产业之一。 此外，随着信息化的发展,大型信息化工程的建设,及其带动起来的覆盖世界的在政府部门、企业和家庭的应用,使光电子市场连年保持12.8%以上的高速增长。从1996年至1999年四年间平均增长50%,成为世界光电子迅速发展的阶段。从光电子产业世界市场情况可以看出,光电子市场在几年来是一直保持着强劲的增长势头,其中世界通信行业的发展将光通讯市场推到了前所未有的高度。而光电子技术其他方面的应用也在迅速增长，它对全面提高整个经济层次和运作效率,促进经济各环节的协调整合,发挥着越来越重要的作用。 看一下这两个世纪的产业技术。二十世纪的主导产业是微电子技术，而二十一世纪的主导产业就将是光电子技术。光电子技术不仅能够推动世界光纤通信技术的革命和医疗及生命科学的进步，而且还能更有效地应用于国防建设和探索诸多新的科学前沿领域。它将以我们今天完全无法想象的方式改变我们的生活。而21世纪，我们将进入信息时代，光电子技术及其产业必将有高速的发展；第一，光电子器件在军事和民用方面将得到更大的发展和广泛应用；第二，互联网的发展要求建立更完善的以光纤联接的数字综合服务网络；第三，要进行高度并行运算和自由空间中不受串扰的互连能力的光子计算机的研发必需大力发展光电子技术。在21 世纪的知识经济时代，光电子技术和产业的发展必将对人类产生深远的影响。 在规模宏大、内容丰富的光电子领域，近年来其产业发展呈现出四大热点，即光通信与光网络的创新不断，光存储与光显示的潜力无穷，固态照明未来发展顺畅，多晶硅材料供不应求。
光电技术在生物医学中的应用一现状与发展
论文题目： 光电技术在生物医学中的应用——现状与发展 学院 专业名称 班级学号 学生 2013年12月19日
摘要： 简要介绍光电技术在生物医学应用中的发展概况，从基因表达与蛋白质——蛋白质相互作用研究方面，重点讨论了生物分子光子技术的特点与优势，阐明基于分子光学标记的光学成像技术是重要的实时在体监测手段，最后简要讨论了医学光学成像技术在组织功能成像和脑功能成像中的应用原理。 关键词：光电技术，医学诊断与治疗，分子光子学，医学成像
1.生物医学光子学发展简介 光电技术在生物医学中的应用实质上就是生物医学光子学的研究畴。生物医学光子学是近年来受到国际光学界和生物医学界广泛关注的研究热点。在国际上一般称为生物医学光子学或生物医学光学。 光子学以量子为单位，研究能量的产生、探测、传输与信息处理。光子技术在生物与医学中的应用即定义为生物医学光子学，其相应产业涉及人类疾病的诊断、预防、监护、治疗以及保健、康复等。研究容包括:光子医学与光子生物学，X-射线成像，MRI ，PET等。近年来，生物医学光子学在生物活检、光动力治疗、细胞结构与功能检测、对基因表达规律的在体观测等问题上取得了可喜研究成果，目前正在从宏观到微观多层面上对大脑活动与功能进行研究。美国《科学》杂志在最近儿年已发表相关论文近20篇。随着光子学技术的发展，生物医学光子学将在多层次上对研究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现象产生重要影响。 在国际上已经成立了国际生物医学光学学会(International Biomedical Optics Society)，简称IBOS。IBOS每年与国际光学工程学会(SPIE)联合举办学术会议。国外 学术交流方面，作为生物医学工程和光学工程领域重要国际会议的“生物医学光学国际学术研讨会”(International BiomedicalOptics Symposium，简称BIOS)每年在美国和欧洲各举办一次。在国，国家自然科学基金委员会生命科学部与信息科学部联合发起并承办的全国光子生物学与光子医学学术研讨会已经举办了六届。在第六届学术会议上发表学术论文75篇，论文摘要27篇。 从光电技术(或光子技术)在生物医学中的应用现状可以看到，光子医学与光子生物学的研究和应用围是广泛而且深入的，并正在形成有特色的学科和产业。例如，由于生物超微弱发光与生物体的细胞分裂、细胞死亡、光合作用、生物氧化、解毒作用、肿瘤发生、细胞和细胞间的信息传递与功能调节等重要的生命过程有着密切的联系，基于生物超微弱发光的生物光子技术在肿瘤诊断、农业、环境监测、食品监测和药理研究等方面己经得到应用。 下面主要从生物分子光子技术和医学光学成像技术两个方面介绍当前的研究现状 与发展趋势。
光电技术试题
光电技术自动成卷系统 单选题（10题，20分）；简答题（5题，40分）；综合题（1题，15分）；计算题（1题，10分）；设计题（1题，15分） 锁定放大器是基于 A.自相关检测理论 C B.互相关捡测理论 「 C.直接探测址子限理论 C D?相T?探测原理 2、下列哪一种应用系统为典型的相干探测应用实例 「 A ?照相机自动曝光 「 B ?飞行目标红外辐射探测 「 C.激光陀螺测址转动角速度 C D ?子弹射击钢板闪光测址 3、依据光电器件伏安特性，下列哪些器件不能视为恒流源： 「 A.光电二极管 （ B.光电三极管 C C.光电倍増管 r D.光电池 4、对于P型半导体來说.以下说法不正确的是 A?空穴为多子.电子为少子 B ?能帯图中费米能级靠近价带顶 C.光照时内部不可能产生木征吸收
' D.弱光照时载流子寿命与热平衡时空穴浓度成反比 5、在飞轮转速和方向的光电测虽系统中.若光源采用激光二极管.激光波长632nm.输出光调制频率为1kHz,探测器为CdSe光敬电阻，后接的检测电路为帯通滤波放大器.其中心频率为1kHz.带宽为lOOHzo 这样，检测系统可以消除光敏电阻哪些噪声的影响 f噪声，热噪声 r B?产生-复合噪声，热噪声 r C?产生-复合噪声，热噪声 f噪声，产生■复合噪声 6、在非相干探测系统中 「A?检测器能响应光波的波动性质，输出的电信号间接表征光波的振幅、频率和相 C B ?检测器貝响应入射其上的平均光功率 C C.具有空间滤波能力 C D.具有光谱滤波能力 7、关于半导体对光的吸收.下列说法正确的是 「 A.半导体非木征吸收时，产生电子一空穴对 B.朵质半导体木材料不会发生本征吸收 C C ?半导体对光的吸收与入射光波长有关 C D?非木征吸收时，吸收的能址全部转换为材料的热能 8、下列关于热电偶和热电堆的说法不正确的是 A.热电堆的测址误差比热电偶小 B ?热电堆的测量分辨率比热电偶高 c?热电堆的光电灵墩度比热电偶高 ' D.两者均基于光热效应
光电技术论文
班级:机自133 学号:2013040499 姓名:罗云 电荷耦合器件图像传感器CCD原理与应用 电荷耦合器件 (CCD) 是一种新型的固体成像器件，是近代光学成像领域中非常重要的一种高新技术产品。作为一种新型图象传感器， CCD器件具有灵敏度高、光谱响应宽、动态范围大、操作简便、易于维护、成本低、应用广等诸多优点。由于 CCD的像元尺寸小、几何精度高，配置适当的光学系统，即可获得很高的空间分辨率，特别适用于各种精密图象传感和无接触工件尺寸的在线检测。由于CCD是以时间积分方式工作的，光积分时间可在很宽的范围内调节，因此使用方便灵活，适应性强，CCD 的输出信号易于数字化处理，易于与计算机连接组成实时自动测量控制系统，可以广泛用于光谱测量及光谱分析，文字与图象识别，光电图象处理，传真、复印、条形码识别及空间遥感等众多领域。 一.CCD简介 1.1 CDD发展史 CCD在1969年由美国贝尔实验室（Bell Labs）的维拉?博伊尔(Willard S.Boyle）和乔治史密斯（George E.Smith）所发明的。当时贝尔实验室正在发展影像电话和半导体气泡式内存。将这两种新技术结合起来后，博伊尔和史密斯得出一种装置，他们命名为?电荷‘气泡’元件?。这种装置的特性就是它能沿着一片半导体的表面传递电荷，便尝试用来做为记忆装置，当时只能从暂存器用?注入?电荷的方式输入记忆。但随即发现光电效应能使此种元件表面产生电荷，而组成数位影像。到了70年代，贝尔实验室的研究员已能用简单的线性装置捕捉影像，CCD就此诞生。有几家公司接续此项发明，包括快捷半导体（Fairchild Semiconductor）、美国无线电公司（RCA）和德州仪器（Texa Sinstruments）。其中快捷半导体的产品率先上市，于1974年发表500单元的线性装置和100ｘ100像素的平面装置。 1.2 CDD简介 CCD，英文全称：Charge-couPled Device，中文全称：电荷藕合元件。可以
光电技术与光电检测技术概述
光电技术与光电检测技术概述 摘要：光电技术是以激光，红外，微电子等为基础的，由光学、精密机械、电子和计算机技术结合而成的高新技术。光电检测技术是光电技术中最主要最核心的部分，它主要包括光电变换技术、光信息获取与光信息测量技术 以及测量信息的光电处理技术等。如用光电方法实现各种物理量的测量，微光、弱光测量，红外测量，光扫描、光 跟踪测量，激光测量，光纤测量，图象像测量等。它集中发展了光学和电子固有的技术优势，形成了许多崭新功能和良好的技术性能，在国民经济、国防、科学研究等各方面有着广泛的应用和巨大的潜力，成为新技术革命时代和信息社会的重要技术支柱，受到了各方面重视，从而得到了快速发展。 关键词：光电技术光电检测技术 引言 在当前信息化社会中，光电技术已成为获取光学信息或提取他信息的手段。它是人类能更有效地扩展自身能力，使视觉的长波延长到亚毫米波，短波延伸至X射线、γ射线，乃至高能粒子。并且可以在飞秒级记录超快速现象，如核反应、航空器发射等的变化过程。而且光电检测技术是一种非接触测量的高新技术，是光电技术的核心和重要组成部分。通过光电检测器件对载荷有被检测物体信息的光辐射进行检测，并转换为电信号，经检测电路、A/D变换接口输入微型计算机进行运算、处理，最后得出所需检测物的几何量或物理量等参数。因此，光电检测技术是现代检测技术的重要手段和方法，是计量技术的一个重要发展方向。 一、光电技术与光电检测技术的含义 现代科学技术发展的一个显著性特点是纵横交叉，彼此渗透，边缘科学不断露头和进展迅速。由于光学现象可以进行近似线性化使它可以采用有关线性系统的一般原理，因此在电系统中的许多行之有效的理论和分析方法都可以移植到光学中来。随着大规模集成电路的发展，光学也开始向集成化发展。 光电技术是以激光，红外，微电子等为基础的，由光学、精密机械、电子和计算机技术结合而成的高新技术。它集中发展了光学和电子固有的技术优势，形成了许多崭新功能和良好的技术性能，在国民经济、国防、科学研究等各方面有着广泛的应用和巨大的潜力，成为新技术革命时代和信息社会的重要技术支柱，受到了各方面重视，从而得到了快速发展。 光电检测技术是光电技术中最主要最核心的部分，它主要包括光电变换技术、光信息获取与光信息测量技术以及测量信息的光电处理技术等。如用光电方法实现各种物理量的测量，微光、弱光测量，红外测量，光扫描、光跟踪测量，激光测量，光纤测量，图象像测量等。 光电检测技术将光学技术与电子技术相结合实现对各种量的测量，是21世纪的尖端科学，它将对整个科学技术的发展起着巨大的推动作用。同时它本身涵盖了众多的科学技术，它的发展带动了众多科学技术的发展，并在交流与发展的过程中，形成了巨大的光电产业。 二、光电技术与光电检测技术的发展 光电技术与光电检测技术的发展主要是在1960年成功研制红宝石激光器以后，接着又发明了He-Ne激光的气体激光器和GaAs半导体激光器等。激光器的发明为光电技术与光电检测技术的发展给与了革命性的推动，因为它不断给光电检测器提供主动照明的可能，而且有了传送、接收和加工
光电系统设计题目及答案 (1)
一、简答题 1、根据系统工作的基本目的，通常光电系统可以分为哪两大类？ 答：(1)信息光电系统。例如：光电测绘仪器仪表、光电成像系统、光电搜索与跟踪系统、光电检测系统、光通信系统等。(2)能量光电系统。例如：激光武器、激光加工设备、太阳能光伏发电、“绿色”照明系统等。 2、光电系统的研发过程需要哪些学科理论与技术的相互配合？ 答：光电系统的发展需要多种学科相互配合。它是物理学、光学、光谱学、电子学、微电子学、半导体技术、自动控制、精密机械、材料学等学科的相互促进和渗透。应用各学科的最新成果，将使光电系统不断创新和发展。 3、光学系统设计基本要求包括哪些？ 答：基本要求包括：性能、构型选择、和可制造性三个方面。 4、光学系统设计技术要求包括哪些？ 答：基本结构参数（物距、成像形式、像距、F数或数值孔径、放大率、全视场、透过率、焦距、渐晕）；成像质量要求（探测器类型、主波长、光谱范围、光谱权重、调制传递函数、RMS波前衰减、能量中心度、畸变）；机械和包装要求；其它具体要求。 5、望远物镜设计中需要校正的像差主要是哪些？ 答：球差、慧差和轴向色差。 6、目镜设计中需要校正的像差主要是哪些？ 答：像散、垂轴色差和慧差。 7、显微物镜设计中需要校正的像差主要是哪些？ 答：球差、轴向色差和正弦差，特别是减小高级像差。 8、几何像差主要有哪些？ 答：几何像差主要有七种：球差、慧差、象散、场曲、畸变、轴向色差和垂轴色差。 9、用于一般辐射测量的探头有哪些？ 答：光电二极管 10、可用于微弱辐射测量的探头有哪些？ 答：光电倍增管 11、常用光源中哪些灯的显色性较好？ 答：常用光源中，白炽灯、卤钨灯、氙灯的显色性较好。（高压汞灯、高压钠灯的显色性较差） 12、何谓太阳常数？ 答：太阳常数——在地球-太阳的年平均距离，大气层外太阳对地球的的辐照度(1367±7) W2m-2
光电专业调研报告
光电专业调研报告 学校：东华大学 日期： 院系：理学院专业：光电子技术班级：光电1002班学号：100150227 姓名：买买提明·玉麦尔2013年07月15日 光电专业调研报告 光电专业概述：光电子技术由光子技术和电子技术结合而成的新技术，涉及光显示、光存储、激光等领域，是未来信息产业的核心技术。光电子技术专业具有省财政支持的校内生产性实训基地——光电子应用技术实训基地，光电子技术专业承担了教育厅创新人才培养改革试点项目，师资力量强，业务水平高。专业着力为全省led产业的培养高技术应用性人才。 光电”顾名思义，当然跟光与电有着密不可分的关系，依照光电使用的性质不同，将光电产业分为七大领域：光电材料与组件；光电显示器；光学组件与器材；光输入；光储存；光纤通讯；激光及其它光电应用。 但由领域的分类不太容易分辨出产品的归属，如果由产品的性质来归类可能会比较容易了解与记忆，一般来说照产品的不同可略分为五个项目：光信息－包括光驱、影像扫描仪、传真机、激光打印机等。 光电组件－包括发光二极管、液晶显示器、光耦合器等。 光学器材－包括相机、镜片、投影机、幻灯片、望远镜等。 光纤通讯－包括光纤、光传输系统的接受器及连接器等。 光电应用－包括光电检测与控制、激光加工与医疗等。 中国光电行业现状： 近20多年来，中国的改革开放，使中国的激光、光电子科学事业的发展面向应用市场，面向世界，面向未来，取得了前所未有的进步。在多项国家级战略性科技计划中，激光、光电子技术受到重视。“863”计划七大领域中有激光技术和光电子技术（包括用于信息领域的激光技术）, 1995年又增列了“惯性约束聚变”（高功率激光及激光核聚变）项目。国防预研光电技术作为跨部门项目正式立项。国家“六五”和“七五”攻关计划，激光、光电子技术被列为重大项目。此外，国家自然科学基金1986－1998年间资助多项激光、光电子技术领域的研发。经过“八五”攻坚和“九五”拼搏，在激光、光电子方面取得了可喜的成绩： (1) 建立了6个（北京、武汉、上海、石家庄、深圳和长春）光电子成果转 化产业基地； （2）自2000年以来，各地兴建光电子技术产业发展园区。目前国内已有13个光电子产业基地，上海、武汉、深圳、广州、长春、北京等城市的光电子 产业具有相当的规模： （3）已建立11个国家级重点光电子技术实验室和5个国家教育部所属的光电子重点实验室。5个激光光电子国家工程研究中心（nerc），包括cd、激光加工（lp）、光纤通信（ofct）、光电子器件。4个激光光电子国家工程技术研究中心（nertc），包括固体激光工程技术、光学仪器工程技术、特种显示工程 技术和平板显示工程技术： (4) 在深化机构体制改革和运行机制改革过程中，中国已形成了一大批光电子产业企业单位群体，其中有中国兵器工业集团公司、中国兵器装备集团公司、中国电子科技集团公司、中国航天集团公司等, 这些集团公司均有从事激光光电子技术产业的企业，如中国电子科技集团公司所属的有第11、13、23、44、45研究所和生产厂家公司等，以及各地的从事激光光电子技术产业的企业，如武汉烽火集团、武汉长飞公司、深圳飞通光电子技术公司、深圳天
光电检测技术的现状及发展趋势
光电检测作为光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术，主要包括光信息获取、光电变换、光信息测量以及测量信息的智能化处理等，具有精度高、速度快、距离远、容量大、非接触、寿命长、易于自动化和智能化等优点，在国民经济各行业中得到了迅猛的发展和广泛的应用，如光扫描、光跟踪测量，光纤测量，激光测量，红外测量，图像测量，微光、弱光测量等，是当前最主要和最具有潜力的光电信息技术。本文从光电检测技术本身特点出发，分析其发展现状及发展趋势。 一、光电检测技术的概述 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术。它主要利用电子技术对光学信号进行检测，并进一步传递、储存、控制、计算和显示。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息，然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律，以便于进行相应的电路改进，更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性，从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号，同时提高测系统输出信号的信噪比。 光电检测的系统机构比较简单，分为信号的处理器，受光器，光源。在实际检测过程中，受光器在获得感知信号后，就会被反映为不同形状、颜色的信号，同时根据这些器件所处在的不同位置，就能够将他分为反射型与透过型的两种比较的模式。光电检测的媒介光应当是自然的光，例如白炽灯或者萤光灯。特别是随着这些技术的发展，光电技术也取得的非常好发展。由于投光器在发出光后，会以不一样的方式触摸这些被检测物中，直到照射到检测系统中的受光器中，同时受光器在此刺激下，会产生一定量的电流，这就是我们常说的光敏性的原件，实际生活中应用比较广泛的有三极管、二极管。 光电检测技术主要包括光电变换技术、光信息获取与光信息测量技术以及测量信息的光电处理技术等。光电检测技术将光学技术与电子技术相结合实现对各种量的测量，它具有高精度、高速度、远距离、大量程、非接触测量等特点。 二、光电检测技术的发展现状
(完整版)现代光电信息技术的发展及应用
现代光电信息技术的发展及应用 光具有极快的速度、极大的频宽、极高的信息容量，在现代信息技术中得到了广泛的应用。现代光电信息技术是光学技术、光电子技术、微电子技术，信息技术、光信息技术、计算 机技术、图像处理技术等相互交叉、相互渗透和相互结合的产物，是多学科综合技术，它 研究以光波为信息的载体，通过对光波实施控制、调制、传感、转换、存储、处理和显示 等技术方法，获取所需要的信息，其研究内容包括光的辐射、传输、探测、光与物质的相 互作用以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多领域。 现代光电信息技术具有如下特点：其一，有效延伸人眼的视觉功能，使其探测阈值达到光 子探测的极限水平，而探测的光谱范围在长波方向达到了亚毫米波段，在短波限则延伸到 紫外线、x射线、y射线乃至高能粒子；其二，以光为信息载体，结合计算机的研究成果，极大地提高了光电系统的响应速度、带宽和信息容量。使超快速现象（核爆炸、火箭发射等）可以在纳秒（ns）、皮秒（ps）甚至飞秒（fs）量级得以记录，利用光网络的多台计 算机传输和处理海量信息得以实现。正是光电信息技术的上述两个重要的特点推动着信息 科学技术的迅速发展。 一、光电信息技术的发展 1.光电信息技术的发展简况 1873年发现了硒的光电导性（内光电效应） 1888年德国的H.R.赫兹观察到紫外线照在金属上时，能使金属发射带电粒子 1890年P.勒纳通过对带电粒子电荷质量比的测定，证明它们是电子 1900年，M.普朗克提出黑体辐射能量分布的普遍公式 1929年，L.R.科勒制成银氧铯（Ag-O-Cs）光电阴极,出现了光电管 1939年，苏联的V.K.兹沃雷金制成实用的光电倍增管 20世纪30年代末，硫化铅（PbS）红外探测器问世 40年代出现用半导体材料制成的温差型红外探测器和测辐射热计 50年代中期，可见光波段的硫化镉（CdS）、硒化镉（CdSe）光敏电阻和短波红外硫化铅光电探测器投入使用 20世纪60年代之后的几十年间，红外探测器及红外探测系统得到迅速发展 2.光电子器件方面的发展简况
数控技术试题库含答案
1、数控机床自动编程有两种：软件编程和软件编程。[APT、CAM] 2、使用作位置检测装置的半闭环进给系统，一方面用 它作实际位移反馈信号，另一方面作测速信号。[旋转变压器] 3、在数控编程时，是按照______来进行编程，而不需按照刀具的在机床中的 具体位置。 [工件原点] 4、数控车床自动换刀装置的刀架动作是刀架抬起、____ __、_____ __、 _____ _。 [刀架转位、刀架定位、夹紧刀架] 5、按照伺服系统类型，可将数控机床的控制系统分 为、和。 [开环、半闭环、闭环] 6、数控机床有着不同的运动方式，编写程序时，我们总是一律假定并规定为正。 [工件不动刀具运动、刀具远离工件的方向] 7、普通数控铣床程序与加工中心编程的主要区别于。[换刀程序] 8、数控机床是 由、 、、、 组成的。 [数控程序、计算机、外部设备、输入/出通道、操作面板] 9、按所用的进给伺服系统的不同数控机床可 为、、 。 [开环、半闭环、闭环] 10、NC机床的含义是数控机床，CNC是_ FMS 是CIMS是。 [计算机数控机床、柔性制造系统、计算机集成制造系统] 11、数控机床程序编制可分 为、。[手工编程、自动编程] 12、脉冲编码器是一种位置检测元件，按照编码方式，可分 为和两种。 [光学式、增量式、绝对式] 13、一个零件加工的程序是由遵循一定结构、句法和格式规则的若干 个组成的，而每个 是由若干个组成的。[程序段、程序段、指令字] 14、圆弧插补加工时，通常把与时钟走向一致的圆弧叫使用_______指令，反之使用_______ 指令。[G02、G03] 15、对步进电机施加一个电脉冲信号，步进电机就回转一个固定的角度，这个角度叫做 ______，电机的总角位移和输入脉冲的_______成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的______。 [步距角、数量、频率] 16、插补是指。[将工件轮廓的形状描述出来，边根据计算结果向各坐标发出进给指令]
光电技术 论文
专业概述 信息显示与光电技术作为信息科学技术的重要基础，在全球范围内发展迅猛，并已形成经济支柱性重大产业，我国已将其列入二十一世纪重点发展的技术与产业之一。信息显示技术与光电技术已成为综合学科交叉的新理论和新技术的结合，涉及到光学薄膜电子学、材料学、制造学、半导体电子学、大面积电子学、微电子集成系统学、真空微电子学、光电子学、信息系统等诸多领域，是推动电视、计算机、通信、网络、多媒体、教育、交通、广告、导航、军事、仪器仪表、测量、照明等高速发展的原动力。当前我国对信息显示与光电技术专业的毕业生需求正逐年增加，人才供不应求，并预计这种需求将保持持续增长趋势。 2培养目标 信息显示与光电技术专业学生主要学习信息显示与光电技术的基础理论和专业知识，受到科学实验与科学思维的基本训练，除具有良好的科学素质外，还将掌握新型显示器件及驱动电路的设计、制造及测试所必需的基本理论和方法，具有电路分析、工艺分析、器件性能分析和驱动电路设计的基本能力。 本专业培养具有光电材料与器件基本知识，掌握信息储存、显示、传输、以及驱动电路的设计和光电测试的基本理论和方法，具有信息显示实现、器件性能分析和设计、驱动电路设计的基本能力，具备信息显示与光电技术的基础理论和实际应用能力的高级工程技术应用型人才。毕业生能够胜任在现代通信、电子信息显示、半导体器件、光电成像、传感器、太阳能电池、半导体照明等相关企业从事技术工作，事业单位和其他社会组织中从事业务管理的高级工程技术岗位。 [1] 3主干课程 基础物理、工程光学、工程制图、工程计算与仿真、材料分析基础、信息显示技术、显示器件驱动电路设计、真空技术、光电材料与器件、发光原理基础、阴极电子学、电子光学及应用、液晶显示技术、有机电子材料与器件、固体摄像技术、纳米材料与器件、真空微电子学、视频接口技术、普通化学、C语言、半导体物理与器件、单片机应用基础、光电成像物理、可视化程序设计、信号与系统、光电电路设计与应用、光电测试技术、半导体光电子学、信息传送与接收技术、LED显示技术等。
光电检测技术的发展及应用
新世纪献辞 光学?激光是知识创新体系的重要一环 李景镇 (深圳大学科技研究院,深圳 518060) 1 20世纪的光学创新在人类知识创新上有特殊重要的地位 ?普朗克从黑体辐射的研究中提出了辐射能量子化理论,随之出现的量子力学、量子物理、量子化学、量子生物学,等等,是人类认识微观世界的基础。 ?爱因斯坦明确提出了光量子理论,光量子的能量E=ν,根据迈克尔逊光干涉实验导致了狭义相对论的出现,形成了新的时空概念及推导出质能互换定律E=mc2; 玻尔在光谱学的成就和量子理论的指导下,提出子氢原子的光谱理论,导致了对原子、分子结构的了解; ?爱因斯坦1917年提出原子系统中不仅有自然辐射,而且有受激辐射,受激光辐射是激光的理论基础;1954年,T.H. Townes发明了NH3受激辐射的微波放大器;1960年,T.H. Maiman做出了红宝石激光器。激光的发现,是人类科学技术发展史上的一次重大突破; ?半导体物理在导致科技进入信息时代的同时,也为光电器件及光信息技术开辟了途径; ?光纤通信,是人们进入信息时代的重大突破; ?超分辩显微术,特别是扫描探针技术,使人们进入观察、操纵,重组原子成为现实; ?超大天文望远镜,特别是哈勃空间望远镜,大大提高了人们认识宇宙的深度、广度; ?光合作用的研究,等等。 这些重大的突破和创新,正是知识创新体系中最重要的源泉,在创新体系中属于最高层次。 2 光学知识本身的知识创新 主要体现在光学到光子学的飞跃,正像电学到电子学的飞跃。光子学是研究光子的产生,运动和转化的科学,侧重于从微观的角度来研究它的属性。完成光学到光子学飞跃的重大突破和进展主要有: ?半导体超晶格概念和理论的提示,半导体超晶格激光器、量子阱、量子线和量子点激光器的出现; ?微腔量子电动力学效应的发现和垂直腔面发射激光器的问世,是光子学理论和器件的重大突破,是光集成的基础; ?非线性导波光学的发展,导致了光通信技术上的三大突破;孤子激光器和光孤子传输,光纤放大器,和波分复用技术; ?光子材料和光子器件的发展,光子晶体的研究正出现突破,光子晶体的研究与上个世纪半导体的研究有着同样重大的意义; ?光存储和广义三维光存储的进展; ?光双稳、光互联和光子计算机的进展; ?量子光学的进展,量子纠缠态、量子通信和量子计算机已初见端倪,等等; 3 激光在知识和技术创新体系中居于重要地位和光纤技术一道是光子学的主要依托,将在下世纪———光子世纪担纲重要的角色,关于激光的历史作用,王大珩院士有一段精辟的论述: “60年代激光的问世,堪称本世纪物理学重大进展之一,是光学方面具有革命意义的重大突破。基于它所具有的前所未有的性质,对于光的本质,以及光与物质相互作用都具有划时代的认识。我们知道,X光在研究物质上将近一个世纪,还有其生命力,还用以研究较复杂的分子(生物分子),而激光所开辟的研究物质动态及反应的手段,它的生命力将更长,必将成为即将到来的下个世纪(21世纪)的重要科学研究对象”。激光是创新体系中的重要一环。 光电检测技术的发展及应用 钟丽云 (昆明理工大学激光研究所,昆明 650051) 检测技术在国民经济的各个行业中,起着举足轻重的作 用,无论科学研究、产品质量及自动控制都需要检测,利用现代 光电子技术作为检测手段,具有无接触、无损、远距离、抗干扰 能力强、受环境影响小、检测速度快、测量精度高等优越性,是 当今检测技术发展的主要方向。 利用光的干涉、衍射和散射进行检测已经有很长的历史, 由台曼干涉仪到莫尔条纹,然后到散斑,再到全息干涉,出现了 一个个干涉场,物理量(如位移、温度、压力、速度、折射率等)的 测量不再需要一个个的测量,而是整个物理量场一起进行。 自从激光出现以后,电子学领域的许多探测方法(如外差、 相关、取样平均、光子计数等)被引入,使测量灵敏度和测量精 度得到大大提高。光纤技术的出现,由于光纤能控制光束的传 播路径,使调制的方法增多,接收更为方便,同时它能进入物体 内部,扩大了测量范围,提高了测量精度,甚至可以事先铺设在 各种建筑物内部,作实时监测和自动控制等。 CCD固体摄像头的出现 ,由于它是成像的,又很容易和计 算机连接,利用图像处理技术,可以提高测量的信噪比,并扩大 测量范围,目前它正全面地改造着传统的光学测量方法;由于 它的高分辨率,可以直接用于物体外部尺寸,轮廓以及位移和 有关物理量的测量。由于图像具有非常高的信息量,特别是彩 色CCD,在遥感技术和光纤传感技术中也得到普遍应用。 利用光与物质的相互作用,如激光致超声、激光热效应等 新的探测方法,在无损检测中也得到广泛应用。随着科学技术 的不断发展,新的探测方法还会不断的出现。 计算机在光电检测中的应用,不但可以处理大量的测量数 据,而且还可以用于设备本身的自诊断,使设备成为真正的智 能仪器。某些传统的光学仪器,如照像机和显微镜等,由于采 用了新的光信息处理方法,而出现了富里叶光谱仪和断层摄影 与计算机成像结合的CT等许多光电子设备;将激光技术和计 算机技术相结合,出现了品种繁多的各行各业的光电子仪器设 备,如激光相位测距仪、激光多谱勒测速、干涉仪、光纤陀螺、激 光排版、激光印刷、VCD光盘以及各种激光治疗仪等。 1 《激光杂志》2000年第21卷第3期 LASERJOURNAL(Vol121,No.312000)