時間：2022-05-04 05:12:21
導語：在光電技術的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
姓名:婁展卿 學號: 院系:新聞傳播院
摘要:光電顯示技術的簡介。分析中國光電顯示市場現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。介紹光電顯示技術的類型及其主流產(chǎn)品。介紹一些有較好發(fā)展前景的未成熟技術。
關鍵字:光電顯示;顯像管技術;液晶顯示技術;等離子顯示技術; 發(fā)展現(xiàn)狀;前景。
一 光電顯示技術簡介:光電顯示技術是多學科的交叉綜合技術,主要有:
1、陰極射線管(cathode ray tube-crt)。是傳統(tǒng)的光電信息顯示器件,它顯示質量優(yōu)良,制作和驅動比較簡單,有很好的性能價格比,但同時它也有一些嚴重的缺點,如有電壓高、軟x-射線、體積大、笨重、可靠性不高等。
2、液晶顯示(liquid crystal-lc)。液晶是一種介于固體于液態(tài)之間的有機化合物,兼有液體的流動性與固體的光學性質,即現(xiàn)在的液晶顯示器lcd。
3、等離子體顯示(plasma display panel-pdp)。等離子體顯示是利用氣體放電發(fā)光進行顯示的平面顯示板,可以看成是有大量小型日光燈排列構成的。等離子體顯示技術成為近年來人們看好的未來大屏幕平板顯示的主流。
【關鍵詞】光電技術 光電產(chǎn)業(yè) 新興產(chǎn)業(yè) 發(fā)展對策
光電技術是21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)，也是新興產(chǎn)業(yè)。光電技術的發(fā)展，不僅在多個學科發(fā)展領域廣泛應用，還推動了經(jīng)濟的發(fā)展。光電技術的大量發(fā)展必將推動世界經(jīng)濟快速發(fā)展。光電技術的快速發(fā)展引起了多個國家的注意。其中美國、日本、英國、德國等發(fā)達的資本主義國家首先把目光盯向了光電信息技術產(chǎn)業(yè)，不小的新興的發(fā)展中國家，也向電子技術產(chǎn)業(yè)投入大量的資本。我國的光電信息技術產(chǎn)業(yè)要想在世界占有一席之地，爭取新的經(jīng)濟增長中站穩(wěn)腳跟，還有一段比較長的路要走。
1 光電技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及應用
1.1 光電技術是一門綜合性的學科
光電技術采集了光學技術、機械技術、電子技術、信息技術等多種學科優(yōu)勢為一體的綜合技術門類。在我國的光電技術大多應用于國防科技、武器制造、應用醫(yī)學、航天技術等領域。
1.2 醫(yī)學領域的應用
我國的光電技術發(fā)展門檻較高，很少進行光電技術推廣，普通民眾對光電技術的認知度不高，光電技術的發(fā)展也難以讓社會大眾熟悉。光子技術在生物與醫(yī)學中的應用即定義為生物醫(yī)學光子學，其相應產(chǎn)業(yè)涉及人類疾病的診斷、預防、監(jiān)護、治療以及保健、康復等。
1.3 武器領域的應用
近幾年，隨著發(fā)達國家對光電技術的挖掘不斷深入，光電市場迎來了前所未有的空前盛況，光電技術的發(fā)展極其迅猛。我國奮起直追，目前光電技術已經(jīng)擴展到了通訊技術、信息、醫(yī)療、軍事、生物工程等多個新興科技領域，光電技術的應用得到了極其廣泛的傳播和發(fā)展。光電技術是信息技術，它促進了輕武器領域的發(fā)展。傳統(tǒng)輕武器通過配備光學和光電瞄準具等來提高射擊精度及殺傷能力。
1.4 經(jīng)濟領域的成效
近幾年來，我國的光電技術也得到了突飛猛進的發(fā)展，取得了良好的經(jīng)濟效應和社會效應，近三年來我國的光電技術給經(jīng)濟帶來的增長在20%以上，光電技術的產(chǎn)值達到了1000億人民幣。
1.5 光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
在光電技術中應用最為廣泛、且被社會大眾所熟知的是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)，“光明工程”就是在光伏產(chǎn)業(yè)中發(fā)展起來的，目前光明工程的制造能力得到了迅猛的提升，無論是電池生產(chǎn)還是制造方面都取得了可觀的經(jīng)濟效應，實現(xiàn)了100%的利潤增長率?！疤柲芄怆娊ㄖ檬痉俄椖俊焙汀敖鹛柺痉豆こ獭痹俅瓮苿恿颂柲芄夥a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國目前的光伏發(fā)電機裝機量已經(jīng)達到了4318萬千瓦，成為了世界上光伏發(fā)電機容量最大的國家。
2 光電技術的發(fā)展
2.1 要重視人才的培養(yǎng)
企業(yè)之間的競爭，是人才的競爭；國家之間的競爭，也是人才的競爭；光電技術產(chǎn)業(yè)的競爭也是人才的競爭。目前，我國的光電技術發(fā)展迅猛，但是由于我國光電技術的起步較晚，產(chǎn)業(yè)人才不足，必須要盡快發(fā)展大量的光電技術人才，適應光電技術的快速發(fā)展。
2.1.1 高校人才分析
目前，我國的光電技術的人才，主要來源于高校大學畢業(yè)生，但高校畢業(yè)生的素質較高，動手能力較差，理論基礎知識不深厚，對所學的光電技術知識不能廣泛的進行應用。
2.1.2 普通技校人才分析
光電技術的發(fā)展需要大量的人才，在人才的招聘中，也會選擇普通的技術學校學生，這些學生的動手能力較強，但是理論知識不足，理論素養(yǎng)的缺失嚴重妨礙了人才的快速成長；如何發(fā)展創(chuàng)新，如何進行技術研發(fā)，如何在短期內快速發(fā)展光電技術人才是目前光電技術發(fā)展的首要任務。
2.1.3 人才發(fā)展培養(yǎng)方向
要大力發(fā)展光電技術產(chǎn)業(yè)，就要保障光電技術產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，就需要培育大量人才，因此，你須建立一套更為專業(yè)的人才培養(yǎng)體系，在全國范圍內建立更具有穩(wěn)定性的人才培養(yǎng)基地。要提高光電技術產(chǎn)業(yè)工人的薪資待遇，保障職工的福利水平，吸引大量的人才加入光電技術產(chǎn)業(yè)。
2.2 要高瞻遠矚，把握好光電技術產(chǎn)業(yè)的方向
光電技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進了各個科技行業(yè)的發(fā)展，在不同的技術領域光電技術應用的范圍不同，光電技術既可運用于航天科技事業(yè)，也可運用于民間照明用品，電子產(chǎn)品。光電技術產(chǎn)業(yè)是一個龐大的產(chǎn)業(yè)體系，包含的產(chǎn)業(yè)類型也是極其復雜。在光電技術的發(fā)展過程中要立足于企業(yè)的發(fā)展狀況，選擇正確的發(fā)展方向，制定好合適的發(fā)展戰(zhàn)略，充分考慮考各方面的問題。其中對于資金、科技實力、人才利用率及政府決策對光電技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展最為重要，要仔細思考。
在企業(yè)向光電技術發(fā)展的過程中，要高瞻遠矚，立足高遠，站在世界的眼光來看待光電技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國的光電技術發(fā)展起步較晚，還沒有成型的理論指導，在發(fā)展的路上還有很長一段路要走。我國企業(yè)在光電技術的發(fā)展過程中，要吸取經(jīng)驗教訓，“洋為中用”，“古為今用”不斷借鑒國外發(fā)展的先進經(jīng)驗，盡量少走些彎路。同時要加強自身創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，不拘泥于一格，大膽啟用有能力的人進行企業(yè)管理，不斷引進國外先進的技術。
除了企業(yè)的自身發(fā)展之外，要想使我國的光電技術產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，政府還必須根據(jù)地域特色，加強產(chǎn)業(yè)扶持力度，適當加大政府專項資金投入力度，減少企業(yè)的負擔，實行減稅政策，減少企業(yè)的本地發(fā)展壓力。
2.3 要規(guī)范企業(yè)發(fā)展，不斷完善產(chǎn)業(yè)規(guī)范體系
俗話說“無規(guī)矩不成方圓”，我國的光電技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，發(fā)展中還存在很多的問題和不足，在重視光電企業(yè)發(fā)展的同時，也要注意盡快建立一套完善的體系規(guī)范，減少企業(yè)在發(fā)展過程中的遇到的障礙，要加快建立光電產(chǎn)品的質量監(jiān)管體系和質量保證體系，要形成一套從產(chǎn)品原材料到成品成熟的監(jiān)管體系，并且完善相關的法律體系，保證消費者的合法權益。努力發(fā)展我國的光電技術產(chǎn)業(yè)，為我國企業(yè)與世界先進水平接軌奠定基礎。
3 結束語
雖然光電技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景很好，但是也要預防企業(yè)在發(fā)展過程中遇到的風險和障礙，要進行合理規(guī)避，光電技術是我國的一個新興技術產(chǎn)業(yè)，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ诙潭處资甑臅r間里就創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟財富。光電技術的發(fā)展，具有能耗低、效益高的優(yōu)點。我國的光電技術迅猛發(fā)展。
參考文獻
[1]駱清銘.光電技術在生物醫(yī)學中的應用――現(xiàn)狀與發(fā)展[J].光學與光電技術，2003（01）：7-14.
[2]劉宇.光電技術在輕武器中的新應用[J].應用光學，2006（04）：289-292.
作者簡介
王華（1963-），男，湖北省荊州市人。理學碩士。副教授。研究方向為光電技術應用方向。
針對目前激光主動探測技術對軍隊光電裝備造成的探測威脅，在不改變光電裝備光學結構以及有限犧牲光電裝備光學性能的前提下，實現(xiàn)其貓眼光學窗口的“隱身”。首先，基于磁致旋光晶體的法拉第效應，設計了加載于光電裝備光學窗口前端的隱身裝置。然后通過數(shù)值仿真和實驗方法，從磁光晶體的性能、隱身裝置消光比、隱身裝置對像質的影響三個方面對該設計的可行性進行了分析。仿真及其實驗結果表明：當磁光晶體能實現(xiàn)良好的消光效果，且加裝隱身裝置的光學窗口對像質影響很小?；诖胖滦庑碾[身設計能夠滿足戰(zhàn)場環(huán)境對軍用裝備的性能要求，且其消光比和對像質的影響程度能使光電裝備在不影響正常工作的前提下有效實現(xiàn)隱身。
關鍵詞：
“貓眼”效應； 激光主動探測； 光電裝備隱身； 磁致旋光效應
中圖分類號： TN 248文獻標識碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2012.06.017
引言
“貓眼”效應[12]普遍存在于光電裝備的光學窗口中，是對方實施光學窗口主動偵測的物理依據(jù)。激光主動探測技術就是利用貓眼效應，通過發(fā)射激光束實現(xiàn)對光學目標的掃描、偵察和識別。目前，美、俄等軍事強國已經(jīng)裝備了比較完備的集光學窗口偵測、干擾和致盲為一體的激光武器系統(tǒng)[34]，在近年來的幾次局部戰(zhàn)爭中，激光主動探測系統(tǒng)憑借其較高的定位精度和快速的探測速度大大提高了戰(zhàn)場武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能，凸顯出驚人的作戰(zhàn)效果和威力，而國內對“貓眼”效應的研究還處于理論分析和實驗室研究階段[56]，在應用領域還是空白，在對方具備實施“貓眼”主動偵測的條件下，即使我方采用被動觀測方式，如微光夜視儀、熱像儀等各種夜視裝備，也會暴露無遺。如若不采取反偵測措施，我方必將受到對方激光偵測及其武器系統(tǒng)的壓制和破壞，造成光電裝備迷盲、失控和失效，
因此“貓眼效應”已經(jīng)成為光電裝備的探測威脅。
如何降低“貓眼效應”實現(xiàn)光電裝備的“隱身”，成為提高光電裝備戰(zhàn)場生存能力亟待解決的問題。目前，國內在光電裝備隱身技術研究上相對滯后，文獻[7]提到了用蜂窩板裝置實現(xiàn)狙擊步槍瞄準鏡的隱身，但是其僅限于在狙擊槍瞄準鏡上使用且加裝蜂窩板后瞄準鏡的觀察距離會大大降低；文獻[89]提出通過增加光敏面的離焦量、在光敏面上鍍增透膜或對光敏面進行漫反射處理等方法進行光電裝備隱身，但這些方法會改變原有光電裝備的光學結構，甚至嚴重影響光電裝備的探測性能。由此可見，如何在不改變光學結構及犧牲有限光電裝備光學性能的前提下，有效實現(xiàn)隱身成為光電裝備反偵測技術的關鍵。現(xiàn)從降低貓眼回波功率出發(fā)，基于特殊晶體的磁致旋光效應，利用晶體的旋光與互易特性，設計了光電裝備光學窗口外置隱身裝置。
光電檢測技術是光學與電子學相結合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術［1］。它主要利用電子技術對光學信號進行檢測，并進一步傳遞、儲存、控制、計算和顯示［2］。光電檢測技術從原理上講可以檢測一切能夠影響光量和光特性的非電量。它可通過光學系統(tǒng)把待檢測的非電量信息變換成為便于接受的光學信息，然后用光電探測器件將光學信息量變換成電量，并進一步經(jīng)過電路放大、處理，以達到電信號輸出的目的［3］。然后采用電子學、信息論、計算機及物理學等方法分析噪聲產(chǎn)生的原因和規(guī)律，以便于進行相應的電路改進，更好地研究被噪聲淹沒的微弱有用信號的特點與相關性，從而了解非電量的狀態(tài)。微弱信號檢測的目的是從強噪聲中提取有用信號，同時提高檢測系統(tǒng)輸出信號的信噪比。
1 光電檢測電路的基本構成
光電探測器所接收到的信號一般都非常微弱，而且光探測器輸出的信號往往被深埋在噪聲之中，因此，要對這樣的微弱信號進行處理，一般都要先進行預處理，以將大部分噪聲濾除掉，并將微弱信號放大到后續(xù)處理器所要求的電壓幅度。這樣，就需要通過前置放大電路、濾波電路和主放大電路來輸出幅度合適、并已濾除掉大部分噪聲的待檢測信號。其光電檢測模塊的組成框圖如圖1所示。
2 光電二極管的工作模式與等效模型
2．1 光電二極管的工作模式
光電二極管一般有兩種模式工作：零偏置工作和反偏置工作，圖2所示是光電二極管的兩種模式的偏置電路。圖中，在光伏模式時，光電二極管可非常精確的線性工作；而在光導模式時，光電二極管可實現(xiàn)較高的切換速度，但要犧牲一定的線性。事實上，在反偏置條件下，即使無光照，仍有一個很小的電流(叫做暗電流或無照電流1。而在零偏置時則沒有暗電流，這時二極管的噪聲基本上是分路電阻的熱噪聲；在反偏置時，由于導電產(chǎn)生的散粒噪聲成為附加的噪聲源。因此，在設計光電二極管電路的過程中，通常是針對光伏或光導兩種模式之一進行最優(yōu)化設計，而不是對兩種模式都進行最優(yōu)化設計［4］。
一般來說，在光電精密測量中，被測信號都比較微弱，因此，暗電流的影響一般都非常明顯。本設計由于所討論的待檢測信號也是十分微弱的信號，所以，盡量避免噪聲干擾是首要任務，所以，設計時采用光伏模式。
2．2 光電二極管的等效電路模型
工作于光伏方式下的光電二極管的工作模型如圖3所示，它包含一個被輻射光激發(fā)的電流源、一個理想的二極管、結電容和寄生串聯(lián)及并聯(lián)電阻。圖中，IL為二極管的漏電流；ISC為二極管的電流；RPD為寄生電阻；CPD為光電二極管的寄生電容；ePD為噪聲源；Rs為串聯(lián)電阻。
由于工作于該光伏方式下的光電二極管上沒有壓降，故為零偏置。在這種方式中，影響電路性能的關鍵寄生元件為CPD和RPD，它們將影響光檢測電路的頻率穩(wěn)定性和噪聲性能。CPD是由光電二極管的P型和N型材料間的耗盡層寬度產(chǎn)生的。耗盡層越窄，結電容的值越大。相反，較寬的耗盡層(如PIN光電二極管)會表現(xiàn)出較寬的頻譜響應。硅二極管結電容的數(shù)值范圍大約在20或25pF到幾千pF以上。而光電二極管的寄生電阻RPD(也稱作"分流"電阻或"暗"電阻)，則與光電二極管的偏置有關。
與光伏電壓方式相反，光導方式中的光電二極管則有一個反向偏置電壓加至光傳感元件的兩端。當此電壓加至光檢測器件時，耗盡層的寬度會增加，從而大幅度地減小寄生電容CPD的值。寄生電容值的減小有利于高速工作，然而，線性度和失調誤差尚未最優(yōu)化。這個問題的折衷設計將增加二極管的漏電流IL和線性誤差。
3 電路設計
3．1 主放大器設計
眾多需要檢瀏的微弱光信號通常都是通過各種傳感器來進行非電量的轉換，從而使檢測對象轉變?yōu)殡娏?電流或電壓)。由于所測對象本身為微弱量，同時受各種不同傳感器靈敏度的限制，因而所得到的電量自然是小信號，一般不能直接用于采樣處理。本設計中的光電二極管前置放大電路主要起到電流轉電壓的作用，但后續(xù)電路一般為A／D轉換電路，所需電壓幅值一般為2 V。然而，即使是這樣，而輸出的電壓信號一般還需要繼續(xù)放大幾百倍，因此還需應用主放大電路。其典型放大電路如圖4所示。
該主放大器的放大倍數(shù)為A=l＋R2/R3，其中R2為反饋電阻。為了后續(xù)電路的正常工作，設計時需要設定合理的R2和R1值，以便得到所需幅值的輸出電壓。即有
3．2濾波器設計
為使電路設計簡潔并具有良好的信噪比，設計時還需要用帶通濾波器對信號進行處理。為保證測量的精確性，本設計在前置放大電路之后加人二階帶通濾波電路，以除去有用信號頻帶以外的噪聲，包括環(huán)境噪聲及由前置放大器引人的噪聲。這里采用的有源帶通濾波器可選通某一頻段內的信號，而抑制該頻段以外的信號。該濾波器的幅頻特性如圖5所示。圖5中，f1、f2分別為上下限截止頻率，f0為中心頻率，其頻帶寬度為：
B=f2-f1=f0/Q
式中，Q為品質因數(shù)，Q值越大，則隨著頻率的變化，增益衰減越快。這是因為中心頻率一定時，Q值越大，所通過的頻帶越窄，濾波器的選擇性好。
本設計選用了去處放大器來進行設計。
圖6所示的二階帶通濾波器是一種二階壓控電壓源(VCVS)帶通濾波器，其濾波電路采用有源濾波器完成，并由二階壓控電壓源(VCVS)低通濾波器和二階壓控電壓源高通濾波器串接組成帶通濾波器。
對于第一部分，即低通濾波器，系統(tǒng)要求的低通截止頻率為fc，其傳遞函數(shù)為：
第二部分為高通濾波器，系統(tǒng)要求的高通截止頻率為fc，其傳遞函數(shù)如下：
4 完整的檢測電路設計
關鍵詞：光電檢測技術；精密測量技術
中圖分類號：TN247文獻標識碼：A文章編號：
1.概論
世界已進入信息時代，人們在利用信息的過程中，首先要解決的就是獲取可靠的信息，因此傳感器技術越來越受到人們的重視。而隨著傳感器技術的發(fā)展，傳感器所要面向的應用范圍從納米尺度到天文尺度兩段都在不斷擴展，精密測量技術已經(jīng)得到了越來越多的研究和重視，這就使得作為現(xiàn)代精密測量的核心技術的光電檢測技術的重要性與日俱增，因為傳統(tǒng)的檢測方法已經(jīng)無法滿足這些工作條件下的特殊要求。因此，光電檢測技術的教學和研究已越來越受到國內為高等院校、科研機構和相關企業(yè)的重視。
現(xiàn)在一起科學技術是機械、光學、電學、計算機以及控制技術的綜合化，光、機、電、算一體化已經(jīng)成為儀器發(fā)展的趨勢。傳感器的微型化、納米技術的發(fā)展，也對現(xiàn)代精密測量技術提出了越來越高的要求。在這種情況下，光電檢測技術的重要性越來越明顯。然而，在目前的測控技術月儀器體系中，光電檢測技術的重要性并沒有得到足夠的重視。本文首先介紹了現(xiàn)代精密測量技術的發(fā)展現(xiàn)狀，隨之介紹了光電檢測技術的基本內容及其面臨的問題，最后提出應當突出光電檢測技術的重要性，使之在測控技術與儀器專業(yè)體系中占有重要地位，這對培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和前瞻意識的高素質人才具有良好的促進作用。
2.現(xiàn)代精密測量技術的發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)代精密測量技術是一門集光學、電子、傳感器、圖像、制造機計算機技術為一體的綜合叉學科，涉及廣泛的學科領域，它的發(fā)展需要眾多相關學科的支持。在現(xiàn)代工業(yè)制造技術和科學研究中，測量儀器具有精密化、集成化、智能化的發(fā)展趨勢。
科學技術向微小領域發(fā)展，由毫米級、微米級繼而涉足到納米技術，即微/納米技術。微/納米技術研究和探測物質結構的功能尺寸與分辨能力達到微米至納米級尺度，使人類在改造自然方面深入原子、分子級納米層次。
納米級加工技術可分為加工精度和加工尺度兩方面。加工精度由本世紀初的最高精度微米級發(fā)展到現(xiàn)在的幾個納米數(shù)量級。金剛石車床加工的超精密衍射光柵精度已達1nm，實驗室已經(jīng)可以制作10nm以下的線、柱、槽。
在這一大背景下，傳統(tǒng)的測量方式已經(jīng)很難發(fā)揮大的作用。因此，與精密測量技術的發(fā)展需求相對應，光電檢測技術得到了越來越多的重視和應用。由于光電檢測技術在工業(yè)測控、精密測量和計量方面的重要作用，特別是隨著社會對產(chǎn)品質量意識的逐步提高。
3.測控技術與以其專業(yè)及其只是結構組成
測控技術與儀器技術隸屬于信息技術領域的儀器科學與技術學科，其內容主要涉及測量控制與儀器儀表技術領域。隨著科學技術尤其是電子信息技術的飛速發(fā)展，測量控制欲儀器儀表技術領域也發(fā)生了很大的變化。其自身結構已從單純機械結構或機電結合或機光電結合的結構發(fā)展成為集傳感技術、計算機技術、電子技術、現(xiàn)代光學、精密機械等多種高新技術于一身的系統(tǒng)，其用途也從單純數(shù)據(jù)采集發(fā)展為集數(shù)據(jù)采集、信號傳輸、信號處理以及控制為一體的測控國產(chǎn)。特別是進入21世紀以來，隨著計算機網(wǎng)絡技術、軟件技術、微納米技術的發(fā)展，測量控制與儀器儀表呈現(xiàn)出虛擬化、網(wǎng)絡化和微型化的發(fā)展趨勢，從而使儀器科學與技術學科的多學科綜合及多系統(tǒng)集成的屬性越來越明顯。
由此可見，測控技術與儀器專業(yè)的學生其知識面必須比較寬，橫跨了傳感器、通訊、控制、計算機等多方面的內容。
光電檢測技術的簡介
技術的業(yè)務培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)具備精密儀器設計制造以及測量與控制方面基礎知識與應用能力，能在國民經(jīng)濟各個部門從事測量與控制領域內有關技術、儀器與系統(tǒng)的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理等方面的高級工程技術人才。
技術的業(yè)務培養(yǎng)要求是：主要學習精密儀器的光學、機械與電子學基礎理論、測量與孔子理論和有關測控儀器的設計方法，手奧現(xiàn)代測控技術和儀器應用的訓練，具有本專業(yè)測控技術及儀器系統(tǒng)的應用級設計開發(fā)能力。
光電檢測技術的基本內容及其面臨的問題
光電檢測技術是測控技術與儀器專業(yè)能使技術人員了解和掌握光電轉換的基本原理及光電檢測技術所必須的各種知識，了解和掌握常用光電測量方法及常用測量儀器的使用，具備進行各種基本光電測量所需技能和設計簡單光電檢測電路的能力。
光電檢測技術基本內容包括三方面的內容。
掌握與光電技術有關的基礎知識、基本原理和基礎效應。如：陰極光電效應，半導體光電效應，PN結的光電效應：光電池及光電二三極管工作原理，光電成像原理，CCD工作原理，直接檢測的典型光路。
理解光電技術的基本應用。了解常用光電器件如光電培正管、攝像管、CCD器件、光電池、光電二三極管等的特性參數(shù)。了解基本光電檢測系統(tǒng)的主要參數(shù)。
了解光電檢測的基本方法及光電檢測電路的設計思想。了解光電技術的發(fā)展及廣泛應用。掌握各種基本光電檢測方法的有關技術。
6.光電檢測技術在測控技術與儀器專業(yè)體系中的作用
綜上所述，《光電檢測技術》課程在測量控制與儀器儀表技術領域的重要性在不斷增加。然而，在目前的測控技術與儀器專業(yè)課程體系中，《光電檢測技術》課程的重要性并沒有得到足夠的重視。因此，我們需要對《光電檢測技術》在測控技術與儀器專業(yè)課程體系中的作用進行重新認識。
光電檢測技術在測控技術與儀器專業(yè)課程體系中的作用可以概括為四個字：承前啟后?！俺星啊笔侵腹怆姍z測技術是傳感器技術、工程光學、測控電路等內容的深入和拓展，“啟后”則是指光電檢測技術的內容是后續(xù)如光電儀器設計、智能儀器設計等環(huán)節(jié)的重要知識基礎。沒有對光電檢測技術知識的良好掌握，要實現(xiàn)對各種現(xiàn)代精密測量技術的整體把握、實現(xiàn)符合要求的具有良好性能價格比的精密測量系統(tǒng)是不可能的。
7.結束語
因此，本文認為，在測控技術與儀器技術學習中，應當突出光電檢測技術的重要性，在實驗設備、授課學時、人員配置、科研技術等方面予以重點支持，使之在測控技術與儀器專業(yè)課程體系中占有與其在測量控制與儀器儀表技術領域的重要性相稱的重要地位，這對于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和前瞻意識的高素質人才具有良好的促進作用。
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1、擁有領先的技術水平和優(yōu)質的客戶資源；
2、第二大股東是康佳，公司對康佳的供貨增長潛力大；
3、綜合毛利率保持穩(wěn)定，在行業(yè)內位居上游。
深圳市瑞豐光電子股份有限公司（以下簡稱“瑞豐光電，代碼300241”）是國內領先的LED 封裝廠商。根據(jù)國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在SMD LED細分市場，2009年公司位居國內第三。國內領先的技術水平和優(yōu)質的客戶資源是公司成為行業(yè)龍頭的兩張“王牌”。有業(yè)內人士認為，隨著公司登陸資本市場，募投項目將大幅增加產(chǎn)能，未來業(yè)績高增長可待。
專注SMD LED封裝業(yè)務
公司主要從事LED封裝技術的研發(fā)和LED封裝產(chǎn)品制造、銷售，提供從LED封裝工藝結構設計、光學設計、驅動設計、散熱設計、LED器件封裝、技術服務到標準光源模組集成的LED光源整體解決方案，是專業(yè)的LED封裝商和LED光源的系統(tǒng)集成商。從封裝結構來分，公司的產(chǎn)品全部為先進的SMD LED。
據(jù)了解，目前液晶電視背光源LED主要由日本、韓國、臺灣地區(qū)的LED企業(yè)提供，國內企業(yè)中有能力生產(chǎn)電視背光源LED的企業(yè)極少，公司是少數(shù)幾家可批量提供電視背光源LED 的國內企業(yè)之一，是國內中大尺寸背光源領域最大的LED封裝企業(yè)。此外，在汽車應用LED方面，公司是目前國內品牌汽車生產(chǎn)商的光電器件主流供應商，在汽車應用的耐高溫材料開發(fā)、熒光粉配色技術、產(chǎn)品耐振動性能等方面居于國內領先水平。
手握兩張“王牌”
公司擁有較強的技術優(yōu)勢。公司及其全資子公司寧波瑞康擁有27項專利，已受理的專利申請33項，囊括了可靠性、光效、顯色性、壽命等LED封裝的核心技術。公司的16項核心封裝技術水平處于國際先進或國內領先水平，均來自自主研發(fā)。公司SMD LED器件在顯色指數(shù)、發(fā)光效率、穩(wěn)定性、失效性等方面的指標位于國內領先水平，與國際較高水平接近，符合美國“能源之星”LED產(chǎn)品標準。在LED照明方面，公司是國內該領域前3名企業(yè)中唯一專注LED器件封裝的企業(yè)，在共晶技術、無光點面光源、硅膠molding、陶瓷產(chǎn)品開發(fā)等技術方面居國內領先水平。公司建立了具有獨特優(yōu)勢的三級立體研發(fā)機制，實現(xiàn)了“來源于客戶、集成于公司、服務于客戶”的良性循環(huán)，實現(xiàn)了LED封裝技術的持續(xù)創(chuàng)新。
優(yōu)質的客戶資源是公司的另一張“王牌”。公司為安華高科技（全球領先的電子公司）提供OEM和ODM服務，并在此過程中提高技術水平，產(chǎn)品也通過安富利、大聯(lián)大等全球領先的電子元器件商銷往海外市場，并已向康佳、創(chuàng)維、長虹等電視機廠家批量供應液晶電視背光源LED。康佳是公司的第二大股東，康佳電視的年產(chǎn)量約為1000萬臺，隨著LED背光的國產(chǎn)化程度提高，公司對康佳的供貨增長潛力大。此外，公司已間接向現(xiàn)代、一汽、哈飛等汽車廠商供貨。
業(yè)績高增長可待
關鍵詞：光交換；分組交換；電交換；混合交換
1、網(wǎng)絡發(fā)展趨勢
根據(jù)Cisco公司預測，到2014年，平均每年的全球IP業(yè)務流量將保持34％的年增長率(如圖1所示)。如果保持該增長速度，業(yè)務帶寬的需求在2～3年內就將翻一番。從中國的情況來看，按照中國電信的最新預測，中國電信未來5年干線容量可能達到110～188 Tbit/s，并在今后不斷增長，這將會對光網(wǎng)絡的容量、架構和性能提出嚴峻的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡流量的快速增加使得單個波長的傳輸速率和波分復用(WDM)系統(tǒng)的傳輸容量也在不斷增加。40Gbit/sWDM技術成功已經(jīng)在全世界范圍內進行了大規(guī)模商用部署，100Gbit/sWDN技術也已經(jīng)開始正式商用的步伐。
網(wǎng)絡IP流量的快速增加在促進單波傳輸速率提高的同時，也在促使網(wǎng)絡架構發(fā)生改變，以滿足大容量IP業(yè)務的需求。與傳統(tǒng)的語音業(yè)務相比，當前網(wǎng)絡流量的增加除了對帶寬提出了更高的需求之外，其業(yè)務粒度更加豐富，對網(wǎng)絡調度的智能靈活性、網(wǎng)絡的生存性等多個方面也提出了更高的要求。這就要求未來的光通信網(wǎng)絡不再僅僅是提供一個超大帶寬的傳輸管道，而是能夠滿足業(yè)務梳理、調度、質量保證等各個方面的需求。光網(wǎng)絡中的交換節(jié)點將在其中扮演至關重要的角色。如何高效靈活地利用已有的帶寬，如何對各種粒度的業(yè)務充分、高效和靈活地調度和控制，以及保證業(yè)務的生存性，這將決定著未來的光網(wǎng)絡能否成功應對未來網(wǎng)絡流量的快速發(fā)展和變化。而這些正是光交換節(jié)點技術需要解決的問題。
2、光交換技術研究現(xiàn)狀
光網(wǎng)絡中節(jié)點的交換技術從總體上可以分為四大類：電分組交換、光分組交換、電路交換和光線路交換。從能耗的角度考慮，電分組交換的能耗最高，而光線路交換的能耗最低(如圖2所示)。目前的光網(wǎng)絡迫切需要支持多種粒度的大容量光交叉節(jié)點。
光網(wǎng)絡最早采用的交換方式就是電交換。交換粒度從早期的虛容器(vc)級別發(fā)展到目前的光通路數(shù)據(jù)單元(ODUk)級別。目前光傳送網(wǎng)(OTN)還支持ODUflex粒度和通用映射規(guī)程(GMP)封裝方式，可以對不同粒度的業(yè)務實現(xiàn)封裝和調度。但是從目前的情況來看，分組業(yè)務的調度更多的還是首先將光信號通過光電轉換設備轉換為電信號，然后通過路由器在電域進行交換，再通過電光轉換設備轉換為光信號進行傳輸。這種交換方式的靈活性比較高，但是耗費了大量的路由器資源，從而造成路由器的能耗和成本隨著網(wǎng)絡流量的發(fā)展而急速增加。近些年提出了分組光傳送網(wǎng)(P－OTN)的概念，即在交換體系中引入二層交換能力，從而使得分組業(yè)務和時分復用(TDM)業(yè)務在OTN交換體系中具有同等地位，分組業(yè)務不再是SDH的客戶業(yè)務，而是可以直接在OTN交換體系中進行交換。P－OTN技術還在研究之中，標準化工作也還沒有取得實質進展。
光交換可以分為光電路交換(Ocs)、光突發(fā)交換(0Bs)和光分組交換(OPS)。OCS技術隨著近些年可重構分插復用設備(ROADM)技術的發(fā)展而取得廣泛的應用。隨著傳輸速率的進一步提高(如達到太比特每秒級)，信道的譜寬超過100GHz，使得原來的50Gbit/s固定間隔的WDM系統(tǒng)已經(jīng)無法適應；另一方面，隨著頻譜效率的進一步提高，系統(tǒng)傳輸距離進一步縮短，為了在頻譜效率與傳輸距離之間得以實現(xiàn)比較好的性能權衡，軟件定義收發(fā)機(SDO)的概念被提出，核心目標是通過軟件的方式來配置和編程收發(fā)機的調制方式和載波帶寬，從而根據(jù)不同的傳輸距離采用不同的調制方式，最大化地利用頻譜資源。因此，考慮到網(wǎng)絡的可升級性和可擴展性，下一代的頻譜劃分將不再是以50GHz或100GHz為單位，而是采用可變的柵格系統(tǒng)。這一問題在光互連論壇(OIF)和國際電信聯(lián)盟(ITU)已經(jīng)開始對論研究，并且ITU的G.694.1已經(jīng)開始修改以支持可變頻率柵格。可變柵格系統(tǒng)的每個信道的頻譜寬度并不是任意的，而是具有一定的粒度(步進)。步進粒度和系統(tǒng)的復雜性成反比，如何取得兩者的權衡還需要進一步研究。因此，支持無色、無方向性和無波長沖突性的ROADM，以及帶寬特性可調的支持頻率間隔無關ROADM器件的發(fā)展都將會大大增強OCS交換技術的靈活性和應用前景。
常規(guī)的OCS支持波長粒度的交換，其業(yè)務速率可以是10Gbit/s，也可以是100 Gbit/s。但是在實際應用中，需要交換的粒度可能是幾個波長或者子波長粒度，這樣如果仍然采用傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構的活，不僅交換效率不高，也可能會存在資源浪費的情況。為此，在常規(guī)OCS的基礎上，有研究項目提出了一種多粒度的交換節(jié)點結構，如圖3所示?？梢詫崿F(xiàn)的交叉粒度包括光纖交換(FXC)、波帶交換(BXC)、波長交換(WXC)以及子波長交換(通過電層DXC實現(xiàn))。有研究項目提出了另外一種基于光碼分多址(OCDMA)的子波長光交換機制。即把每一個正交碼作為一個交換顆粒進行子波長連接的光交換。但是受OCDMA技術實際應用的限制，該種子波長交換方式的應用前景并不樂觀。除此之外，還有學者提出了一種光子時隙交換技術。與時分復用相似，信號在時間上被劃分成多個時隙。但是與時分復用不同的是，每一個時隙都包含系統(tǒng)的所有波長，每個波長都可能含有一定的分組數(shù)據(jù)。這樣就可以通過對時隙內的波長進行交換從而實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)的交換。
除了光交換技術的研究之外，也有許多關于光交換網(wǎng)絡智能管控和生存性方面的研究。新的網(wǎng)絡不僅解決網(wǎng)絡的帶寬需求，而且能夠滿足不同的業(yè)務應用要求，支持點到點的應用和點到多點的應用。網(wǎng)絡的控制平面應該是靈活且魯棒的，不僅能夠對光路進行實時監(jiān)控，還需要能都對其進行多層跨域的管理，在實現(xiàn)資源利用最大化的同時保證服務質量，同時實現(xiàn)動態(tài)的帶寬提供，滿足按需的業(yè)務需求。
3、大容量光電交換需求和技術研究
從業(yè)務接口和光收發(fā)技術發(fā)展趨勢上看，光網(wǎng)絡應能夠動態(tài)靈活地提供不同傳輸速率、不同帶寬粒度的信號交換能力。原有DWDM系統(tǒng)中單波長10G、40G傳輸接口已經(jīng)不能滿足當前路由器豐富的接口需要，支持超波長級別和波長級別的交換能力成為實現(xiàn)多業(yè)務接入靈活性的迫切要求。
支持帶寬可變波長交換能力的
光交換是需要討論的問題。按照ITUG.694討論的可變頻譜寬度范圍(193.1＋n×0.00625 THz)和步進粒度(12.5 GHz的整數(shù)倍)，如果支持所有的頻譜寬度和步進粒度的組合，現(xiàn)有架構下的合分波單元的端口數(shù)量將非常巨大，不具有可實現(xiàn)性。可根據(jù)傳輸系統(tǒng)的需求來實現(xiàn)新的合分波單元架構，比如采用可變柵格濾波器和耦合器來實現(xiàn)帶寬可變的合分波單元，以及通過相干接收的本振來選擇下路波長等，并在此基礎上研究帶寬可變的光交換單元。也可采用適宜的帶寬可變的光波長選擇器件為基礎來構建光波長交換單元實現(xiàn)波長級的柔換能力，研究面向頻譜碎片整理的彈性光網(wǎng)絡資源重構模式與優(yōu)化機制。
3.1 融合ODUk/分組的新型交換機制
為了提高帶寬利用效率，分組交換正在逐步替代傳統(tǒng)的電路交換。但是隨著光傳輸技術的發(fā)展，分組交換所固有的非面向連接性在應用中又面臨著一系列問題，使得電路交換又成為大規(guī)模應用的一個很好的選擇，尤其是光電技術的融合，更使其顯示出巨大的潛力。
從傳統(tǒng)的觀點看，電路交換技術不適用于數(shù)據(jù)業(yè)務網(wǎng)絡，而分組交換技術則是當今因特網(wǎng)技術的主流。光傳輸技術的發(fā)展和技術的進步使得原本分組交換的優(yōu)勢和電路交換的缺陷在今天已不再有意義，而且隨著應用領域的擴大，分組交換和電路交換逐漸趨向融合。
目前融合分組和ODUk的交叉有兩種實現(xiàn)方式，如圖4所示。在分組，ODUk交叉分離結構中，兩種不同類型的業(yè)務分別進入分組交換矩陣和ODUk交換矩陣，然后分別映射到ODUk/OTUk中。分組業(yè)務和電路業(yè)務無法共享相同的波長資源，因此網(wǎng)絡資源利用率不高。在分層結構中，分組業(yè)務不是直接映射到波長上而是經(jīng)過一層ODUk交叉。實現(xiàn)分組和ODUk交叉矩陣有多種方式，例如分組業(yè)務采用GMP封裝方式映射到ODUflex中。
混合式結構如圖5所示。使用單個混合交叉矩陣同時處理分組和電路業(yè)務，很容易實現(xiàn)流量匯聚和疏導，映射分組和電路業(yè)務到相同的波長上成為可能。與分層結構相比較，混合式交換結構可以節(jié)省分組交換和電路交換之間的多個光接口，總的交換矩陣容量需求也隨之減小，可擴展性更高；與分離式結構相比，分組和電路業(yè)務可以共享相同的ODUk容器，因此可以獲得更高的波長帶寬利用率。
3.2 光/ODUk/分組混合交換機制
目前的網(wǎng)絡上除了不斷增長的IP流量，仍然存在大量的TDM業(yè)務。而且TDM業(yè)務和分組業(yè)務之間的互操作也有需求。通道化的ODUk交換使TDM業(yè)務和分組業(yè)務可以共享光層資源。網(wǎng)絡的演進目標要求不僅能夠支持動態(tài)帶寬可變的業(yè)務連接管理，支持面向連接業(yè)務，支持數(shù)據(jù)統(tǒng)計復用和差異化服務。解決辦法就是將SDH/OTN/分組等電層交換和光層集中在一個平臺上，實現(xiàn)統(tǒng)一的集中式交換，如圖6所示。
混合節(jié)點結構可以靈活分配電路和分組流量，減少所需光端口，最大限度獲得可用光纖容量。如果將之與光層交換結合，則可實現(xiàn)光，ODUk，分組混合交換，其結構如圖7所示。OTN層結合ODUflex實現(xiàn)分組和電路業(yè)務的接人、匯聚和疏導，光層實現(xiàn)損傷感知以及帶寬可變光波長級交換。
關鍵詞：光電材料實驗 教學改革 雙師型團隊
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（a）-0081-02
“光電材料實驗”是材料物理和光電材料專業(yè)的實踐教學課程，也是一門實用性強、動手能力高的課程。該課程主要培養(yǎng)學生掌握專業(yè)實驗相關的基本技術和方法、性能檢測的方法和標準，培養(yǎng)學生的實際動手能力，以及培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W作風[1-2]。通過實驗加深學生對所學課程的理解，以及分析問題和解決問題的能力，鞏固和加強對有關專業(yè)理論的理解，使理論教學與實踐教學有機地結合。在以往的教學中，由于該實驗涉及的光電器件原理較難，如LED、人工晶體、太陽能電池等，要求學生在掌握理論的基礎上再動手操作，造成理論教學時間長、實驗操作時間短的特點，導致學生對該課程興趣點降低，教學效果低下。筆者從近年的教學實踐中深刻體會到，增加學生的興趣點、把專業(yè)的知識深入淺出，分享自己的科研實踐經(jīng)驗，促進學生主動學習，向往進步，體會到該門課程的重要性，從而激發(fā)學生的主觀能動性，培養(yǎng)學生的動手能力、思考能力及創(chuàng)新意識。鑒于此，筆者認為從以下幾個方面對光電實驗課程進行改革能有效提高教學質量：（1）課程架構聯(lián)系生活，提高學生興趣，樂于思考，學以致用；（2）實驗內容聯(lián)系科研，聚焦實驗過程，崇尚科學，深化知識；（3）引進“雙師型”團隊參與教學，適應新常態(tài)，彌補教學短板。
1 教學方法改革
1.1 課程聯(lián)系生活
知識源于生活，科技源于自然。感悟蘊含的規(guī)律，培養(yǎng)學生觀察和思考的能力。如翠鳥與子彈頭列車，鯊魚皮和減阻涂層，壁虎足與攀爬技術，植物光合作用與CO2環(huán)保等，每當我們留意生活，原來專業(yè)學習與之密切相關?？吹铰窡簦瓉砉╇娤到y(tǒng)竟然是深藍色的太陽能電池板，燈泡變成了新型LED，這些其實就是光電材料實驗所設計的課程內容，每當給學生介紹課程時，筆者都會聯(lián)系生活來增加學生的興趣，從而激發(fā)學生動手的動力――原來自己也能做出專業(yè)的器件。課程中涉及器件的基本原理和構造部分，筆者會演示PPT和實物，其實生活中已經(jīng)見過，復雜的基本原理往往被拆解成幾個部分來講解，這樣深入淺出，學生更愿意接受知識[3]。如對于LED的制備環(huán)節(jié)，筆者會將一個燈泡拆成兩個大部分――芯片和熒光粉，而每一個部分都是不同的物理原理，電致發(fā)光的芯片是發(fā)射藍光的，光致發(fā)光的熒光粉是發(fā)射白光的，整個器件的封裝將會用到點膠機，這樣的環(huán)節(jié)更加生動，也更容易掌握。
1.2 鼓勵組團實驗
實驗課的一個顯著特點是以學生為主體，學生自始至終處于主動地位[4-5]，而團隊的相互學習和督促顯得尤為重要，為此，該課程主要采用的是4人一組，協(xié)作完成各自的任務。但是，每個人的實驗內容是不同的，環(huán)環(huán)相扣，這樣可充分培養(yǎng)學生的獨立動手和團結協(xié)作的能力，共同完成實驗內容。如在太陽能電池的制作環(huán)節(jié)，實驗內容包括4個步驟：二氧化鈦粉體的預處理；二氧化碳漿料的刮涂；電池的封裝及光電性能測試。分別由4名同學分別完成，但最終器件的性能優(yōu)良和每個人都分不開。實踐表明，這種分組教學模式，既充分培養(yǎng)了學生個人的動手能力，又能較好地激發(fā)學生的學習熱情，并且組員之間分工協(xié)作、互學互助，學生的溝通能力得到很大的提升。
1.3 科技前沿促進實驗
應用是教學之本，在應用技術轉型的大背景下，筆者學校擬將學生培養(yǎng)成具有實用性的應用技術人才[6]。同時應加強前沿學術和課程實驗的匹配度，讓學生了解科技前沿，掌握科技知識，用科技手段服務企業(yè)[7-8]。筆者對每一個實驗的設定都是理論聯(lián)系實際的，不僅將前沿的進展進行展示、分析，還將個人的專業(yè)技能予以分享，讓學生了解科研和技術的協(xié)同性。該課程實驗建立從材料制備到器件制作的過程，注重實驗過程，去繁就簡，讓學生真正掌握知識，提高個人競爭力。如在指導制備LED器件實驗時，不僅要介紹光電二極管的鼻祖是諾貝爾獎獲得者中村修二，還要教會學生去查閱最新文獻，了解LED的發(fā)展趨勢，指導學生未來的就業(yè)選擇。
2 教學手段改革
建設雙師型團隊，將實際問題轉化為研究項目，與企業(yè)緊密結合實施校企協(xié)同創(chuàng)新，服務本土，開創(chuàng)校企合作培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力新途徑。實驗教學團隊是為了共同的人才培養(yǎng)目標和實驗教學任務組合的教學群體，是教學的實施者，也是質量的保證者。在實驗教學隊伍建設上，按照“用好現(xiàn)有的人，引進急需的人”的建設思路[9]，堅持專職與兼職相結合，學校與企業(yè)相結合，通過各種途徑提高教師的實踐能力和教學水平，將企業(yè)技術人員引入學校擔任兼職教師。在課程建設上，采用雙導師制，項目面向校內和企業(yè)，使學校與企業(yè)實現(xiàn)實質性融合，構建了科學的雙師型師資隊伍培養(yǎng)機制。同時修訂了《應用型本科材料物理專業(yè)轉型發(fā)展方案》，為培養(yǎng)應用型人才，提高學生的實踐能力，奠定良好基礎。
3 結語
光電產(chǎn)業(yè)是21世紀最具發(fā)展前景的朝陽產(chǎn)業(yè)之一，光電材料研發(fā)與制造則是整個光電產(chǎn)業(yè)的基礎和先導。高校亟需向這些企業(yè)輸送大量熟悉光電材料的一線工程師人才，而該課程則是培育光電材料人才的重點課程之一。讓學生成為專業(yè)人才，還有很長的路要走，但通過課程改革可以促進專業(yè)發(fā)展，讓學生養(yǎng)成勤思考、勤動手的好習慣，為將來的就業(yè)做好良好的基礎。筆者愿不斷探索教學改革，積極發(fā)揮實驗教學對高素質、創(chuàng)新人才培養(yǎng)的作用。
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論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯(lián)、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發(fā)揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
如果說微電子技術推動了以計算機、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識經(jīng)濟初見端倪，那么隨著信息技術的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產(chǎn)業(yè)以比微電子產(chǎn)業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰在光電子產(chǎn)業(yè)方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產(chǎn)業(yè)，第一是光電子產(chǎn)業(yè)，第二是信息通信產(chǎn)業(yè)，第三是健康和福利產(chǎn)業(yè)……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。
1世界光電子技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
光纖通信技術的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務經(jīng)光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會估計，到2003年，光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達2000億美元。
Internet應用的飛速增長對電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復用技術，增加光纖內通光的路數(shù)（光波分復用的實驗記錄已經(jīng)達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。
2我國的光電子技術和產(chǎn)業(yè)
近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。
國內光電子有關產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經(jīng)占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產(chǎn)品還取得國際市場相關產(chǎn)品中的銷量最大的成績。我國相應研究發(fā)展基地和本領域高技術公司的許多產(chǎn)品填補了國內相關產(chǎn)品的空白，打破國外產(chǎn)品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。
摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關鍵部件，國內企業(yè)產(chǎn)品占國內市場40%的份額。我國也是目前國際上少數(shù)幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領國際市場。國內移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產(chǎn)器件，國產(chǎn)1.55μmDFB激光器戰(zhàn)勝了國外器件，占領了100%的國內市場。
但是，我們應當認識到在我國光電子技術發(fā)展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術產(chǎn)業(yè)的關鍵部分，但在整個系統(tǒng)和設備成本中所占的比重較小，其產(chǎn)值較低，目前科研開發(fā)主要處于跟蹤和小批量生產(chǎn)階段，光電子產(chǎn)業(yè)所需的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術目前還未有實質突破；國內研究生產(chǎn)的光電器件和部件有相當部分還未能滿足整機和系統(tǒng)的要求，導致國外器件占據(jù)國內市場相當多的份額；在機制上仍未擺脫科研、生產(chǎn)、市場相互脫離的狀況。