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探討光電子技術(shù):現(xiàn)代雷達中的光電子技術(shù)

[摘 要]光電子技術(shù)的應(yīng)用與研究不斷發(fā)展，其中在微波領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用主要是光纖通信，但是隨著雷達技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，將光電子技術(shù)與雷達技術(shù)結(jié)合有利于實現(xiàn)雷達信號的收集、傳輸和信息處理等，光電子技術(shù)在雷達中的使用效果顯著，在微波器件的使用控制中也具有重要作用。本篇文章在此基礎(chǔ)上，主要對現(xiàn)代雷達中的光電子技術(shù)內(nèi)容和使用要點進行研究與分析，并探討其發(fā)展前景以及能夠產(chǎn)生的經(jīng)濟價值。

[關(guān)鍵詞]雷達；光電子技術(shù)；要點；前景；方法；分析

光電子技術(shù)與其他的電子信息技術(shù)合成能夠形成信息產(chǎn)業(yè)新的核心技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于光存儲、光顯示和激光等領(lǐng)域。光電子技術(shù)在雷達中的應(yīng)用改變傳統(tǒng)雷達應(yīng)用模式，充分發(fā)揮了光電子技術(shù)信息化、科技化和先進化的優(yōu)勢。關(guān)于現(xiàn)代雷達中的光電子技術(shù)應(yīng)用主要可以分為以下幾個方面：

（一）信號傳輸

光電子技術(shù)在雷達中的應(yīng)用可以通過光纖鏈路的組成，完成光纖、二極管等要素的調(diào)制，在進行信號傳輸時可以在光波調(diào)制中將微波信號傳輸上，完成這些工作以后需要使用光纖模擬傳輸微波信號。光纖鏈路在雷達信號傳輸中的應(yīng)用對現(xiàn)代雷達技術(shù)應(yīng)用和信號光纖傳輸具有重要意義，這項技術(shù)在國外發(fā)展相對成熟，顯示意義明顯。雷達傳輸中使用光纖，傳輸消耗和傳輸頻率相較于電纜傳輸較低，并且在這種頻段下，光w產(chǎn)生的調(diào)制信號和傳輸消耗具有一致性，從而進一步促進雷達信號傳輸，達到對雷達系統(tǒng)遠程控制的目的。[1]

由于使用的雷達天線還含有一個輻射源，在受到反輻射的影響時，控制中心和天線之間的距離應(yīng)該設(shè)置好。通常情況下，使用同軸電纜傳輸信號消耗較大，傳輸指令與天線之間的距離也要控制好，而關(guān)于電纜銅量的消耗，會隨著頻率平方根的增大而增大。同軸電纜傳輸微波信號的前期，需要在一定的頻率范圍內(nèi)完成轉(zhuǎn)變，將信號電平在線路放大器內(nèi)進行放大，指令中心傳輸?shù)男盘杽t不需要進行變頻，線路放大器不使用也能使信號電平提高，光濾波器和光纖的使用效率也能夠提高。要進一步保障其基本的使用性能，增強雷達的抗電磁能力可以通過光纜改變電纜，保障雷達天線遠程傳輸?shù)墓δ堋＿@種應(yīng)用方法在軍事上具有重要使用作用，提升經(jīng)濟效益的同時創(chuàng)造軍事價值。此外，光纖重量輕、體積小，靈活度高，在一些限定空間或場合使用方便，保障雷達信號的傳輸有效。[2]

（二）信號處理

雷達信號處理一般是利用光纖延遲線，其主要構(gòu)成要素包括調(diào)制器和激光器等，屬于新型的信號處理器件，在微波射頻領(lǐng)域應(yīng)用較多，光纖延遲線的使用能夠促使多種不同信號處理器件的生成。例如在橫向匹配濾波器和編碼發(fā)生器以及相關(guān)處理器中可以通過雷達系統(tǒng)的處理充分發(fā)揮帶寬極寬系統(tǒng)的作用，聲波器表面頻率較高，功能優(yōu)越性明顯，在雷達信號處理中要控制其頻率需要同步使用信號處理器，提升雷達信號處理效果。處理寬帶雷達信號時由于雷達信號接收機的分辨率較高，電子情報信號處理時，可以選用大時間的帶寬積器件，使用成本相對較低，體聲濾器件和同軸電纜也可以用于雷達信號的處理。光纖延遲線不同于其他延遲線，性能更先進，并且同時具有工作頻率高和任何延時的特點，其中延遲的介質(zhì)是單模石英光纖，成本低、性能高，使用價值較高，并且具有綜合性優(yōu)勢。因而在雷達信號處理過程中使用光纖延遲線能夠充分發(fā)揮其在不同處理器件中的構(gòu)件作用，雷達系統(tǒng)中使用光纖延遲線實現(xiàn)價值較大化，不僅能夠在海洋衛(wèi)星雷達和隨機程序發(fā)生器中應(yīng)用，同時還能夠在雷達信號處理系統(tǒng)和相控陣天線系統(tǒng)中應(yīng)用。因而雷達信號處理中使用光纖、光電子技術(shù)能夠充分發(fā)揮信號處理器件和通信系統(tǒng)的實際價值，使用過程中的經(jīng)濟效用顯著，總體應(yīng)用前景較好。[3]

（三）達波束光控制

相控陣?yán)走_系統(tǒng)在控制雷達的達波束光時要使用有源單位，繼而形成一種具有跟蹤效用的尖銳波束，這種波束對電子調(diào)控方法具有一定的控制作用，并且能夠?qū)⑤椛鋯挝挥枰愿淖儯Ｕ舷鄬ο辔坏膶崿F(xiàn)。由于單個單元的控制器件屬于電子移相器，這種類型的器件在傳統(tǒng)意義上的使用通常可以分為鐵氧體移相器和二極管。二極管的工作頻率相對比較低，而鐵氧移相器的工作頻率則較高。鐵氧移相器和二極管的體積較大，因而產(chǎn)生的損耗量也比較大，但是在相位連續(xù)控制上和在線性度上仍舊存在較大的差異。分配射頻功率可以使用光學(xué)方法來進一步完成相移，這種優(yōu)勢比較明顯。[4]

例如在實現(xiàn)微波相移的過程中可以使用線性連續(xù)的方法，在此過程中還能夠?qū)⑾辔坏捏w積予以減少，保障及能耗度降低，促進波束的靈活控制。在一般的大型相控陣天線使用中需要多個MMIC收發(fā)模塊來完成雷達達波束光控制，在一定的自由空間內(nèi)能夠與振蕩器形成不同模塊的主振蕩器鎖定，關(guān)于參考信號的改動則需要使用同軸電纜的光纖鏈路，這種有利于在很大程度上減少體積和降低重量。光電技術(shù)在雷達達波束光控制中具有重要的使用意義，并且能夠促進雷達電子器件的使用功能進一步完善，總體應(yīng)用前景廣闊，在此過程中使用光電子技術(shù)促進了新時期下雷達技術(shù)變革、發(fā)展和使用的經(jīng)濟效益提升。[5]

結(jié)語：

從目前情況分析來看，光電子技術(shù)應(yīng)用在微波領(lǐng)域主要以光纖通信為主，且這種應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)相對普及，但是在雷達中的應(yīng)用尚且不如通信光纖應(yīng)用普及程度高，隨著我國光電子技術(shù)研究、發(fā)展水平不斷提高，將進一步在現(xiàn)代雷達中實現(xiàn)充分使用，總體應(yīng)用前景樂觀。其中光電集成電路和光纖等在雷達數(shù)據(jù)處理、雷達信號處理、多基地雷達和相控陣天線中使用具有高互聯(lián)性等多重優(yōu)點。光電子技術(shù)在現(xiàn)代雷達中的應(yīng)用包括雷達信號傳輸、雷達信號處理和雷達達波束光控制等幾個重要的方面，體現(xiàn)了現(xiàn)代雷達應(yīng)用光電子技術(shù)的先進性和必要性。

探討光電子技術(shù):智能手機輔助光電子技術(shù)教學(xué)的研究與實踐

摘要：以智能手機為標(biāo)志的移動互聯(lián)網(wǎng)，正對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)構(gòu)成嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文從實踐教學(xué)與課堂教學(xué)兩方面闡述了智能手機輔助光電子技術(shù)教學(xué)的一些運用策略，實踐結(jié)果表明，將智能手機與教學(xué)改革相結(jié)合可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，收到了較好的效果。

關(guān)鍵詞：智能手機；光電子；教學(xué)輔助；大學(xué)生；教學(xué)改革

在智能手機迅速普及的時代，大學(xué)生作為新興的一代，無疑是使用手機頻度較高的社會群體之一。如今的大學(xué)校園中，幾乎每名學(xué)生都擁有一部甚至多部智能手機。之所以智能手機在青年學(xué)生中能有如此之高的普及率，與其可以作為互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)終端@一突出特點是密不可分的。采用智能手機上網(wǎng)對于絕大部分的網(wǎng)民來說非常普遍。同時，各種APP軟件在智能手機中的安裝使用，極大地拓展了手機的功能。如今的手機已經(jīng)不再簡單地作為一種通話的工具，而成為一個集通信、娛樂、學(xué)習(xí)、交流于一體的移動智能終端。移動QQ、微信、微博、WPS、支付寶等APP成為智能手機中的標(biāo)配軟件。智能手機給我們的生活方式帶來了巨大的變化，但與此同時也給大學(xué)的課堂教學(xué)帶來了前所未有的沖擊和挑戰(zhàn)。

放眼整個大學(xué)校園，食堂、路上、自習(xí)室，“低頭族”隨處可見。而且，幾乎每個學(xué)生都會手機不離身，在課堂上發(fā)短信、上網(wǎng)、購物和玩游戲等情形時有發(fā)生。大學(xué)生上課玩手機的現(xiàn)象似乎愈演愈烈，對教師課堂教學(xué)效果和學(xué)生的聽課注意力產(chǎn)生了較大程度的干擾，嚴(yán)重影響了高校課堂教學(xué)秩序和效果，成為令老師、家長和學(xué)生們自己倍感頭痛的事。

面對手機對大學(xué)課堂的“入侵”，很多高校都想盡了辦法來防止這個勢頭的蔓延。有的高校創(chuàng)設(shè)“無手機課堂”，上課前讓學(xué)生將手機放到教室里的手機袋中。中南大學(xué)軟件學(xué)院就規(guī)定大一新生上課之前交出手機；揚州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院購置手機屏蔽器屏蔽信號。然而，僅僅靠“堵截”方式并不能從根本上遏制手機對大學(xué)課堂的入侵，處理不好反而容易引起學(xué)生的逆反心理。也有些老師采用了相反的方式，例如開設(shè)微信公眾號，用微信點名讓學(xué)生回答問題，發(fā)送漂流瓶，或鼓勵學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)送課堂照片和內(nèi)容，計入平時分等。

新形勢下可以采用新的教學(xué)方法，在光電子技術(shù)課程的具體實踐中，嘗試采用大禹治水一樣的“疏導(dǎo)”的方式，將學(xué)生的注意力引導(dǎo)到教學(xué)上來。

二、實踐應(yīng)用

（一）智能手機在光電子學(xué)相關(guān)實驗中的應(yīng)用

智能手機從硬件角度來看，是一個微電子與光電子緊密結(jié)合的產(chǎn)品，同時自身集成眾多的傳感器，比如溫度、壓強、光強、磁場等等。利用這些特點，可以設(shè)計并完成一些實驗。

1.硅光電池特性曲線測量：實驗中分別采用了光照度計、三星手機、小米手機作為光照度的測量工具，測試了硅光電池在不同光照度下的開路電壓和短路電流，如圖1所示。從三組實驗曲線中可以看出，短路電流隨光照度的增加而呈線性的增加，開路電壓隨光照度增加，在小照度呈現(xiàn)快速增大，而后出現(xiàn)飽和趨勢。雖然從數(shù)值上來看，采用手機的光照度傳感器作為度量工具與照度計并不能一致，但是卻可以得出同樣的結(jié)論，而這正達到了本實驗的目的。由此，也可以推廣到其他需要照度計的實驗中。

學(xué)校的實驗經(jīng)費有限，有時并不能保障每名同學(xué)人手一臺測量儀器，這時就必須采用分組的方式，對于本實驗，可以利用同學(xué)手中的智能手機作為實驗儀器，這樣既可以實現(xiàn)人手一臺儀器，又可以激勵學(xué)生的實驗探索能力、鍛煉學(xué)生開發(fā)利用身邊工具的能力和動手能力。

2.光的三原色：在講解光的加色法原理時，可見光譜中的大部分顏色可以由三種基本色光按不同的比例混合而成，這三種基本色光的顏色就是紅（Red）、綠（Green）、藍（Blue）三原色光。這三種光以相同的比例混合、且達到一定的強度，就呈現(xiàn)白光。不同品牌，不同型號的手機可能會采用不同的手機屏幕，因此像素點的排列組合顯微集成結(jié)構(gòu)也會隨之而不同。圖2分別為三種不同手機屏幕的50倍放大顯微鏡照片。

3.此外在實驗中，手機的拍照功能用來記錄實驗操作過程和實驗現(xiàn)象；秒表功能可以用來計時。

（二）智能手機在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

隨著網(wǎng)絡(luò)化進程的加快，大部分學(xué)校都已經(jīng)實現(xiàn)了wifi對教學(xué)樓、寢室、食堂等公共場所的全覆蓋，因此，基于高速網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)成為了可能。移動QQ屬于智能手機的標(biāo)配應(yīng)用，組建課程QQ群來進行答疑、布置作業(yè)早已為很多老師所采用，QQ軟件里面的一些其他功能可以作為輔助教學(xué)的工具。

1.群投票功能輔助教學(xué)，可以將一些重要的知識點編寫成為選擇題或判斷題，在課前或課中以群投票的形式答題，通過點擊選項還可以查看具體投票人，如圖3所示。一方面可以借此了解學(xué)生對知識的掌握情況，并作為平時成績的一項依據(jù)，另一方面可以由投票人數(shù)了解學(xué)生出勤情況。

2.群視頻功能輔助教學(xué)，在課堂教學(xué)過程中，有時會有演示實驗進行講解，兩班型的課堂不能保障所有同學(xué)都近距離觀看到老師的操作和實現(xiàn)現(xiàn)象。這時可以采用群視頻功能，讓一名同學(xué)做現(xiàn)場直播，其他距離較遠的同學(xué)觀看直播。相較于多媒體播放視頻的形式，這種直播可以全角度、多方位對過程進行展現(xiàn)，配合老師的現(xiàn)場說明，更容易理解。

3.二維碼輔助教學(xué)，在備課過程中，將一些擴展內(nèi)容以二維碼的形式插入課程當(dāng)中。在上課過程中讓學(xué)生掃描二維碼，進行相關(guān)擴展內(nèi)容的瀏覽。

（三）教學(xué)中引入智能手機的滿意度調(diào)查

針對本學(xué)期在課堂教學(xué)及實驗教學(xué)中引入智能手機，對學(xué)生進行了滿意度調(diào)查，結(jié)果如圖4所示。從調(diào)查結(jié)果來看，絕大部分同學(xué)對智能手機引入課堂和實踐環(huán)節(jié)都相對滿意。

三、結(jié)論及展望

綜上所述，智能手機已經(jīng)逐漸成為當(dāng)代大學(xué)生身體上的一個“器官”，如何處理教學(xué)和手機之間的關(guān)系，是每位高校教師必須面對的一個現(xiàn)實問題。在這樣的新形式下，將智能手機變成輔助教學(xué)的工具，能帶給學(xué)生更加容易接受的學(xué)習(xí)體驗，達到改善教學(xué)效果的目的。

探討光電子技術(shù):光電子技術(shù)的發(fā)展綜述及其應(yīng)用

光電子技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，如其在現(xiàn)代通訊技術(shù)、先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和國防領(lǐng)域中的應(yīng)用。本文在對國內(nèi)外光電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究的基礎(chǔ)上，提出了光電子技術(shù)在激光、太陽能和LED產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，并對其應(yīng)用前景進行了展望。

【關(guān)鍵詞】光電子技術(shù) 物理高新科技

光電子技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，如其在現(xiàn)代通訊技術(shù)、先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和國防領(lǐng)域中的應(yīng)用。不僅如此，光電子技術(shù)同時也是相關(guān)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。以IT信息產(chǎn)業(yè)為樣例，光纖互聯(lián)網(wǎng)，密集波分復(fù)用器（DWDM）和激光多波長光源都是IT業(yè)的物理基礎(chǔ)。因此合理的分析光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，把握光電子產(chǎn)業(yè)突出特點，將能夠更好地使用光電子技術(shù)，為推進光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會經(jīng)濟的總體進步提供有力的保障。本世紀(jì)初，人類已經(jīng)進入了信息社會，隨著信息需求的快速增長和對信息技術(shù)的重要性的認(rèn)識的不斷深入，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷快速發(fā)展的，由此帶來的經(jīng)濟增長點和經(jīng)濟爆炸增長模式比比皆是。所以，光電子技術(shù)作為信息科技領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，不僅在經(jīng)濟的增長上作用顯著，更是極大的推動了社會的進步。目前來說，科技進步及經(jīng)濟發(fā)展的增長速率已經(jīng)十分緩慢，光電子技術(shù)猶如催化劑，其發(fā)展能極大地推動人類文明的進步。

1 光電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

1995年光電子技術(shù)總產(chǎn)值約10億美元，2001年中國光電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過800億元，目前繼續(xù)高速發(fā)展中。近年來，中國光電子技術(shù)的研究水平已大體上趨于與國際同步發(fā)展的態(tài)勢，整機系統(tǒng)以及器件的生產(chǎn)、制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，并呈現(xiàn)出一定的發(fā)展勢頭，我國光電子信息產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。

近幾年，由于光電子技術(shù)研究開發(fā)體系的不完整，促使訓(xùn)練一批高水準(zhǔn)的光電子技術(shù)研究開發(fā)隊伍成為迫在眉睫的任務(wù)。二十世紀(jì)以來，中國科學(xué)院建立了半導(dǎo)體研究機構(gòu)，武漢郵電科學(xué)研究院建立信息發(fā)展研究部，中國科學(xué)院在長春建立了光學(xué)精密研究所，一些大學(xué)，如清華大學(xué)、吉林大學(xué)、天津大學(xué)、東南大學(xué)、南開大學(xué)、華中科技大學(xué)等也先后建立了光電子技術(shù)研究所，并同時組建起高水平的研究開發(fā)隊伍。截止到2016年，各高等院校及研究機構(gòu)已經(jīng)在光電子材料、制作技術(shù)、器械等方面取得了突破，并有了顯著進展。

1.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀

在國內(nèi)外光電子產(chǎn)業(yè)中，對于光通訊產(chǎn)業(yè)來說，在2003年其增長速率跌落到谷底，與此同時，其回升斜率緩慢，但是，光電子技術(shù)、光顯示技術(shù)以及光存儲技術(shù)在各個產(chǎn)業(yè)中慢慢顯露頭角，應(yīng)用范圍越來越廣，在照明裝置及各類信號指示器中，半導(dǎo)體發(fā)光二極管取得了極高的使用率，若照這樣發(fā)展下去，人類有望在固態(tài)照明的新領(lǐng)域開拓出一片綠洲。

光電子產(chǎn)業(yè)中，以美國和歐洲的發(fā)展為領(lǐng)頭羊，美國和歐洲在光電子產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展決定了整個產(chǎn)業(yè)的走向。發(fā)達國家早就已經(jīng)意識到，光電子產(chǎn)業(yè)是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，人類對其認(rèn)識還尚處在皮毛階段，光電子技術(shù)的發(fā)展空間廣闊，可以滲透到各行各業(yè)并發(fā)揮出色。在二十世紀(jì)初，發(fā)達國家的科學(xué)家們就開始進行大量的基礎(chǔ)研究工作。世界光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的布局目前由傳統(tǒng)的儀器設(shè)備和元器件，向高技術(shù)為主的產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)換的趨勢。就目前來說，從技術(shù)高新、競爭激烈度和推動作用大致分為：現(xiàn)在技術(shù)，如激光和液晶技術(shù)；未來技術(shù)，如太陽能技術(shù)和LED技術(shù)。液晶技術(shù)又可以細分為顯示屏的尺寸，顯示屏的分辨率及刷新頻率；激光技術(shù)里有固體、氣體，輸出功率等指標(biāo)。不過，LED技術(shù)目前只有亮度這一單一技術(shù)指標(biāo)。對于未來技術(shù)中的太陽能來說，關(guān)鍵之處在于高效的把太陽光線聚集到足夠小的體積內(nèi)，并且，用高分子材料作大口徑聚焦鏡不單是空間重量問題，也是技術(shù)加速降低成本的關(guān)鍵。

2 光電子技術(shù)應(yīng)用與推廣

近幾年，光電子技術(shù)如洪水猛獸，迅猛發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域意識到其重要性及不可替代性。同時，光電子技術(shù)憑借其普適性，不僅在微加工這類基礎(chǔ)工業(yè)中發(fā)揮出色，更是在微機電系統(tǒng)、系統(tǒng)集成這種精密系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵作用。特別突出的是，光電子技術(shù)在激光產(chǎn)業(yè)、LED產(chǎn)業(yè)、太陽能產(chǎn)業(yè)有著重要的作用。

2.1 激光產(chǎn)業(yè)

2.1.1 科學(xué)技術(shù)

激光具有很好的相干性、方向性、單色性和高能量密度，正是因為這些特點，在各個學(xué)科領(lǐng)域，激光都或多或少有所涉及，并形成了新的學(xué)科。如：激光材料加工、激光信息存儲與處理、激光光譜學(xué)、激光醫(yī)學(xué)及生物學(xué)、激光印刷、軍用激光技術(shù)、激光核聚變及激光化學(xué)等，激光的應(yīng)用在一定程度上促進了這些領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)進步與發(fā)展。

2.1.2 國民產(chǎn)業(yè)

激光現(xiàn)在我國正逐步成型，其中包括激光音像、激光加工、激光醫(yī)療、激光全息及激光印刷設(shè)備等，這些產(chǎn)業(yè)對我國經(jīng)濟增長起到了舉足輕重的作用。例如，目前為止生產(chǎn)激光音像設(shè)備的企業(yè)舉國上下已有400多家，1998年激光產(chǎn)業(yè)已逐漸發(fā)展成為年產(chǎn)值90億元以上的新興產(chǎn)業(yè)。又如，將激光全息技術(shù)做一個拓展，應(yīng)用于裝飾裝修業(yè)及全息模壓防偽商標(biāo)，不僅生活得到了極大的便利，相關(guān)國民產(chǎn)業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。

2.1.3 醫(yī)療產(chǎn)業(yè)

激光醫(yī)療技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生方面現(xiàn)已起到不可或缺的作用。對眼科來說，屈光性角膜切除術(shù)、虹膜切除術(shù)、鞏膜切除等手術(shù)均需要激光設(shè)備方可實施。激光在醫(yī)療診斷方面也效果出色，如激光熒光光譜測量技術(shù)被利用于診斷腹內(nèi)腫瘤，激光多普勒技術(shù)用于探測細胞的流動及軌跡。

2.2 太陽能產(chǎn)業(yè)

2.2.1 太陽能發(fā)電

二十世紀(jì)末，由于各國工業(yè)水平的提高，能源的需求量也日漸增加，因此，人類開始進入了能源短缺的時期。能源是否高效，是否清潔成為了能源能否為人類長期使用的先Q條件。目前，人類能源供應(yīng)主要還是以煤炭為主，而煤炭是不可再生資源，消耗殆盡是遲早的事。為此，各大能源科研機構(gòu)絞盡腦汁想找出新的可替代能源。而太陽能光伏發(fā)電不失為一種極好的替代選擇。只要在光伏發(fā)電中應(yīng)用光電子技術(shù)，使用得當(dāng)?shù)脑挘夥l(fā)電的轉(zhuǎn)換效率可以得到很大的提高，前景廣闊。太陽能發(fā)電的方式通常有兩種，其一是半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電，真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電，堿金屬熱電轉(zhuǎn)換，以及磁流體發(fā)電等；另一種方式是將太陽熱能通過熱機（如汽輪機）帶動發(fā)電機發(fā)電，與常規(guī)熱力發(fā)電類似，只不過是其熱能不是來自燃料，而是來自太陽能。

2.3 LED產(chǎn)業(yè)

2.3.1 交通燈

適用于交通管制的信號燈，現(xiàn)已由LED制成。LED信號燈占到整個LED市場的10%。LED主要有以下兩個優(yōu)點：一是壽命長，由于交通信號燈需要在戶外使用，易損耗，而壽命長的LED燈可以保障使用多年而不需要更換。與交通信號燈易損壞的契合。二是節(jié)能環(huán)保，LED耗電相當(dāng)?shù)停绷黩?qū)動，超低功耗，電光功率轉(zhuǎn)換接近30%，在相同照明效果條件下比傳統(tǒng)光源節(jié)能近80%。

2.3.2 景觀燈

在照明領(lǐng)域里，景觀燈占據(jù)LED材料應(yīng)用一席之地，原因是，在光強相同的條件下，它所消耗的電能僅有普通白熾燈的百分之十，相比于一些大功率的射燈、氣體燈，電能的節(jié)約效果越發(fā)明顯。

3 結(jié)論

作為時下新興的一門朝陽學(xué)科，光電子技術(shù)憑借其在能源，材料，基礎(chǔ)技術(shù)等方面的杰出表現(xiàn)，成功的被大家公認(rèn)為最有前途的新技術(shù)。若加以有效的發(fā)展及應(yīng)用，必將有效的推動社會科技的進步及經(jīng)濟的發(fā)展

探討光電子技術(shù):探討光電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

[摘要]光電子技術(shù)誕生在20世紀(jì)的中期，其應(yīng)用至今，已經(jīng)發(fā)展經(jīng)歷過了半個多世紀(jì)，并在許多領(lǐng)域取得了很好的發(fā)展態(tài)勢和應(yīng)用效果。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，社會的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用不斷呈現(xiàn)多樣化，光電子技術(shù)也呈現(xiàn)了多樣化、多領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢，光電子技術(shù)也越來越發(fā)展成熟，對世界和時代的進步產(chǎn)生著至關(guān)重要的作用，其影響力不斷提升。光電子技術(shù)，主要由光子技術(shù)和電子技術(shù)兩者結(jié)合組成，涉及的范圍十分廣泛，就目前的發(fā)展形勢來說，光電子技術(shù)很可能⒊晌未來世界經(jīng)濟發(fā)展的主要生產(chǎn)力之一，是信息產(chǎn)業(yè)的核心內(nèi)容。文章主要對光電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進行闡述，并分析和研究其在眾多相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]光電子技術(shù)；電能；光能

光電子技術(shù)主要由光子技術(shù)和電子技術(shù)兩者結(jié)合組成，同時，技術(shù)中包含的技術(shù)理論十分廣闊。光電子技術(shù)主要涉及光學(xué)、電子學(xué)、計算機學(xué)、光電子學(xué)等多個學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)知識理論，是一種典型的多學(xué)科交叉滲透的現(xiàn)代技術(shù)，對世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對社會經(jīng)濟進步，起著重要的推動作用。光電子技術(shù)的研究核心是眾多學(xué)科中的光子學(xué)，支撐技術(shù)主要是電子學(xué)，這電子學(xué)是一種近年來興起的新型研究學(xué)科。因此來說，光電子技術(shù)具有很強的兼容性，其中的電子技術(shù)相對于微電子技術(shù)來說，有著更多的發(fā)展空間，優(yōu)勢更加明顯，能夠在更加廣泛的領(lǐng)域得以應(yīng)用。

1光電子技術(shù)相關(guān)概述

所謂光電子技術(shù)，其全稱是光電子信息技術(shù)，該技術(shù)的核心內(nèi)容是進行電能和光能的轉(zhuǎn)換，是科學(xué)技術(shù)中的一種全新的技術(shù)，其涵蓋了材料科學(xué)、精細加工、半導(dǎo)體材料以及固體物理等，是多個領(lǐng)域的綜合體。光電子技術(shù)的誕生是在20世紀(jì)60年代，并在當(dāng)時開始光電子技術(shù)相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)，從一開始的單一的領(lǐng)域應(yīng)用，迅速發(fā)展至今，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域和各個行業(yè)，比如在軍事武器的制造業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、電子信息行業(yè)以及其他高新制造業(yè)等領(lǐng)域，應(yīng)用十分廣泛。而最初的光電子技術(shù)的發(fā)展，主要得益于無線激光器設(shè)備的出現(xiàn)，為光電子技術(shù)的發(fā)展提供了重要的光頻波段支持，隨著發(fā)展和研究的深入，光電子技術(shù)逐漸實現(xiàn)了信息的處理、存儲、傳輸?shù)裙δ堋９怆娮蛹夹g(shù)能夠通過對光子以及電子的利用，來促使產(chǎn)生一種全新的光子物理現(xiàn)象。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，由光電子技術(shù)原理構(gòu)造成的相關(guān)硬件設(shè)備，組成信息技術(shù)中重要的應(yīng)用成分，也為信息技術(shù)的發(fā)展提供了無限的可能和廣闊的發(fā)展空間。比如，可以通過光電子技術(shù)將全球所有范圍內(nèi)的電子計算機進行聯(lián)機，這是通過光電子技術(shù)能夠簡單實現(xiàn)的。當(dāng)然，也可以利用光電子技術(shù)實現(xiàn)衛(wèi)星和地球的聯(lián)系，從而組成宇宙性質(zhì)的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，通過光電子技術(shù)，這在未來也是有希望得以實現(xiàn)的。當(dāng)前，光電子技術(shù)可以說是互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中最重要的支撐性技術(shù)，主要應(yīng)用在高新技術(shù)領(lǐng)域。而在我國來說，光電子技術(shù)的起步較晚，但是發(fā)展的速度是極快的，已經(jīng)在我國國內(nèi)諸多領(lǐng)域得以應(yīng)用和推廣。在光電子技術(shù)的應(yīng)用中，體現(xiàn)出諸多方面的應(yīng)用優(yōu)勢，具有極高的速度和極大的容量，對于日益增長的信息量處理要求和信息化發(fā)展時代要求來說，無疑是至關(guān)重要的技術(shù)，這也是傳統(tǒng)的電子學(xué)以及微電子學(xué)難以實現(xiàn)的。光電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對信息的高速度和高頻率處理，能夠?qū)⑿畔奶綔y到最終處理整個流程融為一體，一氣呵成，從而在信息技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)著不可動搖的地位。

2光電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

21國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國的光電子技術(shù)發(fā)展起步較晚，但是在我國的發(fā)展十分迅速，已經(jīng)達到世界先進水平，與發(fā)展光電子技術(shù)的發(fā)達國家之間的差距不斷縮小，已經(jīng)達到接近水平。光電子技術(shù)在國內(nèi)取得如此大的成就，主要受益于我國政府對科學(xué)技術(shù)的重視和大力投入。在電子領(lǐng)域的各個方面，我國皆取得了不錯的發(fā)展成績，許多方面達到了世界的先進水平，比如在光收發(fā)模塊、探測器等一些光電子器件上，水準(zhǔn)很高，技術(shù)水平相當(dāng)先進，市場份額占比不論是國內(nèi)還是世界范圍內(nèi)，都有極大的競爭力。在我國，光電子技術(shù)的發(fā)展存在明顯的地區(qū)差異性，光電子技術(shù)的先進發(fā)展主要集中在我國的幾個發(fā)達地區(qū)，比如珠江三角洲地區(qū)、長江三角洲地區(qū)以及渤海灣地區(qū)，這主要是由目前我國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀決定的。另外，在這些發(fā)達的地區(qū)，高等院校較多，研究所也多，給光電子技術(shù)的研發(fā)和發(fā)展提供了巨大的技術(shù)力量保障。

22國外發(fā)展現(xiàn)狀

國外的光電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用參差不齊，最為先進的是美國、日本以及歐洲一些國家。尤其是美國，特別看重光電子技術(shù)在未來的發(fā)展和應(yīng)用，并將光電子技術(shù)列為21世紀(jì)最為重要的戰(zhàn)略性技術(shù)之一，并進行了大量的研究投入。日本在光電子技術(shù)方面，近些年來發(fā)展十分迅猛，在國際市場上占據(jù)著重要地位。歐洲地區(qū)的光電子技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，以德國最為先進和典型，德國對光電子技術(shù)的投入研究較早，進行了大量的研究，因此積累了許多寶貴的研究成果和發(fā)展經(jīng)驗，技術(shù)基礎(chǔ)十分強大。隨著全球化的深入發(fā)展，“地球村”理念逐步形成，使全球范圍內(nèi)的人類更加緊密地聯(lián)系在一起，信息通信十分便捷和快速，并對未來的信息產(chǎn)業(yè)提出了更高的需求。光電子技術(shù)在信息產(chǎn)業(yè)方面所做出的重大貢獻，對于全球信息交流的促進有著關(guān)鍵的作用。另外，當(dāng)今世界的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，儼然已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)的時代。在高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，對信息傳輸?shù)男枨鬅o論是數(shù)量上還是效率上，都有著更高的要求，為了滿足這個巨大的要求，發(fā)展光電子技術(shù)無疑是選擇。

3光電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

31信息領(lǐng)域

當(dāng)今時代，是一個信息化高速發(fā)展的時代，無論是現(xiàn)在還是未來，都離不開信息化的支撐。在信息化發(fā)展過程中，信息傳輸和處理流量正呈現(xiàn)質(zhì)的增長，傳統(tǒng)的電子技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)今時代巨大的信息傳輸和處理。而光子技術(shù)的應(yīng)用，與電子技術(shù)進行的融合，并產(chǎn)生全新的光電子技術(shù)，能夠極大擴大信息容量和信息傳輸速率，比起傳統(tǒng)的電子技術(shù)優(yōu)勢巨大，能夠有效促進信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。當(dāng)前在信息領(lǐng)域已經(jīng)開始大范圍開展光電子技術(shù)的應(yīng)用，并取得了極好的影響效果，為信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展帶來了更多的可能和廣闊空間，提升了信息領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿Α?

32能源領(lǐng)域

能源是地球上賴以生存的重要發(fā)展來源。在過去的許多年發(fā)展中，世界對能源的需求巨大，依靠傳統(tǒng)能源取得了良好的發(fā)展成效。但是與此同時，世界發(fā)展在能源方面也逐漸顯現(xiàn)出諸多發(fā)展瓶頸，主要是傳統(tǒng)能源的枯竭，以及世界對環(huán)境保護的呼聲越來越大。因此，當(dāng)前的主要辦法就是進行清潔能源的生產(chǎn)和利用。如何研發(fā)出既清潔環(huán)保，又能夠高效利用的新能源，成為當(dāng)今世界能源研究的主要議題。而光電子技術(shù)，能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化成熱能的這一偉大功能，使得其在新能源領(lǐng)域備受關(guān)注，具有極大的新能源產(chǎn)業(yè)潛力，市場前景十分廣闊。目前在世界范圍內(nèi)，尤其是在一些發(fā)達國家中，利用光電子技術(shù)獲取新能源的方式已經(jīng)得到應(yīng)用，在我國也已經(jīng)進行了初步的應(yīng)用。

33汽車領(lǐng)域

汽車是當(dāng)今世界最主要的交通工具之一，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對汽車的市場需求不斷擴大。在汽車領(lǐng)域，人們開始越來越注重汽車的整體功率、能耗、舒適度以及外觀等因素，這就意味著需要更加先進的汽車生產(chǎn)技術(shù)。光電子技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，使得汽車的功率轉(zhuǎn)化大大提升，并且通過光電子技術(shù)，能夠?qū)ζ嚿a(chǎn)材料進行高精度的加工，極大提升了汽車的整體質(zhì)量和舒適度，減少汽車在使用中的損耗。

34環(huán)境領(lǐng)域

地球環(huán)境是人類生存的基本條件，保護環(huán)境，是人類共同的責(zé)任。步入21世紀(jì)以來，世界范圍內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)到了一個相對成熟的水平，與此同時，工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展對環(huán)境造成了極大的損耗，比如逐漸出現(xiàn)的全球變暖問題和厄爾尼諾現(xiàn)象等，給地球環(huán)境造成了惡劣的影響。當(dāng)前，人們對生活質(zhì)量的要求越來越高，環(huán)境保護意識越來越強，亟須研發(fā)出能夠遏制環(huán)境逐漸惡化的先進技術(shù)。在這種情況下，光電子技術(shù)給環(huán)境保護和污染治理帶來了全新的希望，其通過高精度傳感器的制造，能夠?qū)Νh(huán)境中污染物的濃度進行的測量，并進行有效的治理與防護。

35軍事領(lǐng)域

一個國家的軍事基礎(chǔ)，是一個國家安全力量的巨大保障。光電子技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠極大加強國防軍事力量，并有著廣闊的應(yīng)用前景。通過光電子技術(shù)，能夠制造先進的激光制導(dǎo)武器，目前，這方面許多發(fā)達國家正在加大力度進行研發(fā)和應(yīng)用。另外，光電子技術(shù)能夠形成更加有效的圖像傳感器，使得單兵作戰(zhàn)更加強化，得到許多國家的重視。

36醫(yī)療領(lǐng)域

隨著生活水平的提升，人們越來越開始注重醫(yī)療健康。光電子技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用主要是通過激光來治療一些以傳統(tǒng)治療手段難以解決的疾病，比如通過激光進行角膜的切除手術(shù)和治療，能夠幫助人類矯正視力。隨著光電子技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用，以相關(guān)設(shè)備進行手術(shù)，能夠使手術(shù)更加精準(zhǔn)，治療效果更好，提升手術(shù)的成功率和穩(wěn)定程度。

4發(fā)展趨勢

光電子技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊，發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆Ｔ谖磥恚怆娮蛹夹g(shù)的發(fā)展趨勢主要會從集成化、擴大化、強適應(yīng)性三個方面進行優(yōu)化發(fā)展。

光電子技術(shù)的發(fā)展還需要諸多輔助材料的發(fā)展來促進，比如半導(dǎo)體激光以及相關(guān)電氣元件，這些輔助材料和技術(shù)的發(fā)展，才能夠推動光電子技術(shù)更加迅速和完善發(fā)展。在導(dǎo)體激光以及半導(dǎo)體激光的迅速發(fā)展之下，通過各種輔助材料和技術(shù)與光電子技術(shù)的融合，在未來，光電子技術(shù)將會呈現(xiàn)集成化發(fā)展?fàn)顟B(tài)，并不斷研發(fā)出新的設(shè)備以及材料。這些新設(shè)備和新材料與光電子技術(shù)的融合應(yīng)用，將會推動光電子技術(shù)的應(yīng)用效果，并且在光電子技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)濟性以及簡便性方面得到較大提升與優(yōu)化。

5結(jié)束語

綜上所述，光電子技術(shù)是當(dāng)今世界最重要的高新技術(shù)之一，對世界經(jīng)濟發(fā)展具有至關(guān)重要的推動作用。當(dāng)前，光電子技術(shù)已經(jīng)在眾多重要領(lǐng)域得到了初步的應(yīng)用，在未來，光電子技術(shù)的用前景相對廣闊，有著無限的發(fā)展可能。