光电子技术的特点精选(十四篇)

光电子技术的特点精选篇1

20世纪70年代以来,由于半导体激光器和光纤技术的重要突破，推动了以光纤传感、光纤传输、光盘信息存储与显示、光计算以及光信息处理等技术的蓬勃发展，从深度和广度上促进了光学和电子学及其他相应学科(数学、物理、材料等)之间的相互渗透，形成了一个边缘的研究领域。光电子学一经出现就引起了人们的广泛关注，反过来又进一步促进了光电子学及光电子技术的发展。光电子技术包括光的产生、传输、调制、放大、频率转换和检测以及光信息存储和处理等。因此，可以这么说，现代信息技术的支撑学科是微电子学和光学，光电子学则是由电子学和光学交叉形成的新兴学科，对信息技术的发展起着至关重要的作用。光电子技术是光频段的电子技术，是电子技术与光学技术相结合的产物，光电子技术是光电信息产业的支柱与基础，涉及光电子学、光学、电子学、计算机技术等前沿学科理论，是多学科相互渗透、相互交叉而形成的高新技术学科，其技术广泛应用于光电探测、光通信、光存储、光显示、光处理等高新技术光电信息产业。同时，随着生物医学、生命科学等新兴学科的发展，其中的信息获取手段对光电子技术的依赖程度越来越高，加快了这些学科之间的交叉融合，从而诞生了很多边缘学科，比如生物光子学、光医学等。综上所述，可见光电子技术在现代信息产业技术中的重要地位，因此，光电子技术这门课程不仅是光学工程专业的基础必修课程，也应该作为电子信息工程专业的专业选修课程来开设。

电子信息工程专业的光电子技术课程的基础理论知识包括：光度学基本知识、光辐射传播、光束调制与解调、光辐射探测技术等。其中，光度学基本知识是最基础的内容，包括：电磁波波谱、辐射度学、光度学、热辐射基本定律、激光原理、典型激光器等。光辐射传播包括：光辐射的电磁理论、光波在大气中的传播规律与特性、光波在电光晶体中的传播规律与特性、光波在声光晶体中的传播规律与特性、光波在磁光晶体中的传播规律与特性、光波在光纤波导中的传播规律与特性、光波在水中的传播特性、光波在非线性介质中的传播等。光度学基本知识和光辐射传播这两个基础内容可以说是光电子技术课程基础中的基础，而对于电子信息工程专业的学生来说，这些知识点比较抽象，为了便于该专业学生对光电知识的接受和激发他们的兴趣，因此，在课堂上有必要多花时间重点讲解这部分的知识点，同时在制作PPT教案时尽可能使用图片或动画描述一些原理性的知识。

比如：在讲解激光是如何产生的时候，可制作动画描述自发辐射、受激吸收、受激辐射的原理；在讲解激光器的结构和工作原理时，可制作多色图片对激光在各种光学谐振腔中的受激放大过程进行描述；在介绍各种典型的激光器时，最好收集到它们的实物照片进行讲解；在讲解光波在各种光学晶体中的传播特性与规律时，最好能制作三维立体的图片描述光学晶体的各向异性的特性，相应的公式表达尽量简洁化，然后结合动画描述光波在其中传播时所发生的变化。光束的调制、扫描和解调技术的理论教学内容包括：光束调制的基本原理、电光调制技术、声光调制技术、磁光调制技术、直接调制技术、光束机械扫描技术、光束电光扫描技术、光束声光扫描技术、空间光调制器等。这些知识点的理论基础都是“光辐射在光学晶体中的传播规律和特性”。其中光束调制的基本原理移植了微电子学中微波调制中的很多概念，电子信息工程专业的学生易于理解，但是光束调制和扫描的实现技术中，除了需要使用各种光学晶体以外，还需要使用半波片、全波片、起偏器、检偏器共同组成一个系统完成光束的调制和扫描。这些光学器件对于没有光学工程基础的电子信息工程专业的学生来说比较陌生，因此，在讲解过程中应该通过动画或图片等手段形象地描绘线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光等基本光学概念，并借用相关的光学参考资料对这些光学器件的功能和原理进行简单介绍。

只有这样，才有利于电子信息工程专业的学生深刻理解光束的调制、扫描、解调等技术。光辐射探测技术的理论教学内容主要包括：光电探测的物理效应、光电探测器的性能参数、光电探测器的噪声、光电导探测器—光敏电阻、PN结光伏探测器的工作模式、硅光探测器、光电二极管、光热探测器、直接光电探测系统、光频外差探测的基本原理等。由于电子信息工程专业的学生已经具备了较好的半导体器件理论基础知识，而光电子器件本身也属于半导体器件，因此学生只要掌握了爱因斯坦的光电效应原理，就很容易理解各种光电子器件的工作原理、性能特点及应用领域。该部分所介绍的各种光电半导体器件很可能会在学生将来从事信息产业技术的相关工作中用到，也可能会在将来某些学生跨到光电信息或光学工程相关专业进一步深造时从事相关科研课题研究时用到，比如：PN结光伏探测器、光敏电阻、光电二极管、光电三极管等，都会经常用到。因此，建议在理论教学过程中，除了结合图片等多媒体教学手段介绍相关光电子器件的工作原理外，最好能够给学生展示光电子器件的实物，以便给学生一些感官认识。电子信息工程专业光电子技术课程的系统方面的知识点包括：光电成像系统、光电显示系统等。

其中，光电成像系统的基本器件是电荷耦合摄像器件(CCD)，CMOS摄像器件和电荷注入器件(CID)。目前，CCD摄像器件的应用最为成熟和广泛，主要包括线阵CCD和面阵CCD等，其原理基础仍然是光电半导体器件和两相或三相电极电路的结合。因此，教学中应结合脉冲数字电路知识重点讲解CCD的原理和特点。光电成像系统的内容包括：系统基本结构、基本参数、红外成像系统、红外成像中的信号处理及综合特性等。其中红外成像系统涉及很多应用光学方面的知识，这对没有应用光学基础知识的电子信息工程专业的学生来说比较陌生，而且属于光学工程专业学生的研究方向之一，因此，这部分内容简单介绍即可。而红外成像中的信号处理都涉及电子电路方面的知识，属于电子信息工程专业的范畴，这部分内容可以重点讲解。光电显示系统包括阴极射线管原理、液晶显示原理、等离子体显示原理、电致发光显示原理及多色激光显示原理等，其中前三类显示技术的应用已很广泛和成熟，可以重点讲解，而后两类显示技术比较前沿，可以简单介绍，以便让电子信息工程专业的学生了解当今光电显示技术的发展趋势。电子信息工程专业光电子技术课程应用方面的内容包括：光纤通信、激光雷达、激光制导、红外遥感、红外跟踪制导、光纤传感技术等。这些应用技术可以分别举一个相应的实际应用系统进行介绍，让学生体会到光电子技术的重要性和广泛性，激发他们对这门技术的兴趣。#p#分页标题#e#

对于电子信息工程本科专业而言，毕竟培养的学生不属于光学工程或光电子技术领域的人才，而且电子信息工程专业已有很多属于本专业的实验课程及课程设计，笔者认为光电子技术课程的实验教学应根据该专业学生的理论基础和将来他们最可能需要的工程能力而设置。在该课程中，各种光电子器件和原理、功能及应用最易于电子信息工程专业的学生理解，而且也是电子信息工程师应该具备的基本知识，因此，笔者建议开设一些光电子器件的相关实验课。由于光电子技术课程的总学时设置为48学时，所以建议理论教学为40学时，8学时为实验教学(共4个实验)。

光电子技术的特点精选篇2

【关键词】电子信息技术 应用特点 发展趋势

近年来，电子信息技术已在我国通信设备制造业、微电子制造业、软件业及信息服务业等诸多领域实施了科学应用，其通过计算机网络的信息处理、传递及利用等技术为和会诸多领域带来了经济发展模式的改变与效益的提升。在科技力量的推动下，电子信息技术还需不断的向着多元化发展方向迈进。

1 电子信息技术发展现状

目前，随着电子信息技术在我国社会各领域的广泛应用，其技术已经由单一的职能向着高效性、智能化方向发展。在知识经济时代，电子信息技术的市场竞争力日益增强。

电子信息技术的发展应该是始于上世纪90年代美国提出的关于建设全球信息基础设施建设的计划。在此计划下，世界各国都给予了相应并落实在行动中，对信息高速公路的发展模式进行修改。从此，电子信息技术开始在发达国家大量使用。在全球化信息时代的发展趋势下，我国也投入到电子信息技术的建设之中，电子信息技术随之成为国家支柱产业。然而，与国外电子信息技术相比，我国电子信息技术整体水平仍然不高，且面临诸多挑战，如何实现电子信息技术的突破与转型，实现其与通信技术的融合与发展是电子信息技术产业面临的重要问题。

2 电子信息技术的应用特点

2.1 应用的自动化与智能化

电子信息技术在实际应用过程中越来越体现出自动化与智能化特征。比较典型的自动导航技术、自动存储技术及云技术都充分地展现了现代电子信息技术的自动化发展特点，最大程度地减少了人工作业及人工作业的误差，在节省人力资源的同时还提高了工作质量。另外，在电子信息技术的信息获取方面，智能传感器的出现，能确保在第一时间内主动获取信息并传输，很好的体现了电子信息技术的智能化特点与巨大优势。

2.2 应用的集成化与微型化

半导体技术的发展使得电子信息技术逐渐向着集成化与微型化方向发展。可以发现，在电子信息技术中，其电路已实现了集成电路的形式；传感器也是在先进的复合性材料与高分子材料技术下进行了研发与制造，传感器的体积大大缩小，市场上已经出现了一些毫米级的传感器；当前，纳米技术被广泛地应用于微型计算机设计与制造中，其体积虽小，但却集成了强大的功能与技术能力；最后，嵌入式技术也在电子信息技术上实现了应用，促使了信息处理单元的集成度迅速提升。以上种种技术的应用，都体现出了现代电子信息技术应用的集成化与微型化特征。

2.3 应用的网络化与数字化

随着计算机网络的普及，现代信息技术有效融合了网络技术，将高清数字处理技术与网络邮寄融合，建立起全球一体化的网络数字结构。同时无线通信与光纤通信技术的融入，使得电子信息技术的传输呈现出可靠性高、分布广泛的优势特点，促进了全球信息资源的共享与交流。此外，电子信息技术运用的数字存储技术，提升了其信息存储的安全性与数据容量，且易于查找与保存，充分地体现了电子信息技术的网络化与数字化。

2.4 应用的快捷化与高效化

正由于当前传感技术、计算机技术及网络技术等在电子信息技术中的高效融合，使得电子信息技术的应用效率迅速提高，其高速、智能、且方便的特点极大的方便了人们的生产与生活中的信心传输。如：手机、平板及电脑等，现已成为了人们离不开的信息传送工具，就是因为其具有快捷高效的优势特点。

3 电子信息技术的未来发展趋势

3.1 计算机向多核方向发展

计算机作为电子信息技术的最关键的组成技术，其在未来还会向着多核方向发展，且处理器体积也会越来越小，运行速度越来越快。具体而言，处理器是计算机的核心，自电脑产生至今，其处理器的运行速度都呈直线上升的趋势，且体积也在逐渐变小，因而未来也将继续秉承这一发展方向进行研发。处理器起初都是由单核构成的，发展到现代的多核处理器，未来也会向着多核方向发展。另外，现今多媒体技术与智能技术的发展，使得图像处理技术及语言识别技术在计算机中实现人机的直接交流，智能电脑较好的体现出人性化特征，未来其还将技术向着智能化方向加强云技术的发展。

3.2 微电子技术向高集成化方向发展

对于电子信息技术而言，其硬件的体积是影响其实施效率的重要因素，未来电子信息系统将向着集成化方向发展，以不断提升电子信息技术的实施效率。当前，电子信息技术中的集成电路已进入到纳米加工时代，intel、amd等处理器制造已很好的将纳米技术加以应用，促进微电子技术的高集成化实现。从65nm，45nm技术到当前的32nm技术，微电子技术已呈现出高集成化特征，未来22nm技术将得到应用。未来在arm，fpga，asic等嵌入式微电子产品中，还将投入更小的纳米技术应用。

3.3 光电子将成为未来电子信息技术的核心

之所以说，光电子将成为未来电子信息技术的核心，主要是因为电子技术与光子技术合成的光电子技术涉及到光显示、光存储、激光等多个领域，其将在农业领域、工业领域、医疗领域及军事领域中发挥重要的作用。因此，推进光电子技术的研发，将会促进其他领域经济效益及社会效益的双赢。目前，结合激光器在医疗事业及军事上的重要作用，大功率半导体激光器及固体激光器已成为光电子激光器技术的主要发展方向。而光显示领域则是新使其光电子技术的重要发展方向，平板显示技术将会向着可折叠化方向发展，LED灯具也将替代传统灯泡被广泛的应用。

4 结语

总之，电子信息技术在现代各个领域已显现出巨大的应用作用，并推动着人类科技及社会的进步。为了让其更好的实现对人们生活及社会生产的服务，必须充分了解其应用特点，并把握发展方向。在现有技术水平基础上进行优化，推动未来电子信息技术的发展，提供更多优质的服务，为社会创作更多价值。

参考文献

[1]罗宇文.探究电子信息技术的应用特点与未来发展方向[J].通讯世界，2013（09）.

[2]赵鸿胜.对于现代电子与信息技术发展与展望[J].中国新技术新产品，2012（02）.

[3]秦伟强.探讨电子信息技术环境应用及发展趋势[J].计算机光盘软件与应用，2012（24）.

作者简介

琚义琴（1975-），女，安徽省六安市人。大专学历。现为安徽省六安市裕安区交通运输局工程师（电子信息专业）。研究方向为电子信息。

光电子技术的特点精选篇3

【关键词】电子信息技术 应用特点 发展方向 探究

1 引言

在电子信息技术还没有发展起来之前，对于信息的处理都是非常落后的，信息之间的传递和处理都存在滞后性，不具备安全感。在工业革命之后，电子信息技术快速的发展起来，全面地转变了人们对信息的处理方式。随着电子技术的发展，电子信息技术已经深入到人们的生活中，出现在人们生活的方方面面，对人们有着重大意义。虽然电子信息技术在飞速的发展着，但是现如今它对信息的处理方式还是比较简单的，在传递的安全性和速度方面还有待提高。

2 电子信息技术概述

电子信息技术是指通过电子技术来处理信息，这其中包括信息的获取、信息的传递、信息的处理等等，采用的技术主要包括计算机技术、传感技术、网络通信等等。如今，电子信息技术已经深入到了每个人的生活中，人们已经离不开它了。电子信息技术涉及到的行业包括计算机相关产业、通信相关行业、电子元件制造业以及现今兴起的软件行业等，总的来说就是涉及了我们生活的点点滴滴。

3 电子信息技术的应用特点

3.1 自动化、智能化

电子信息技术的应用朝着智能化方向发展，比如说现今比较成熟的导航系统、智能手机以及现今很热的云计算等等。电子信息技术的智能化给人们的生活带来了很大的便利，在节省大量的资源的同时也加快了人们的生活节奏。对于信息的获取，人们不用像以前一样需要等待很长的时间，现在只需要几秒甚至是几微妙就能获取大量的信息。

3.2 体积小、集成度高

随着电子技术和集成电路的发展，很多传感器都采用了先进的技术和高新材料，传感器的体积越来越小。这一技术的发展，致使电子信息技术相关产品的体积也越来越小，大大的提高了人们携带的方便程度。比如说，我们现今所用的手机和笔记本，在十几年之前它的体积可是惊人的，人们不能方便的携带它，但是现在可以轻松的放在口袋中，随时随地使用。

3.3 网络化

电子信息技术的发展使地球村得以真正的实现，人们可以足不出户就能知晓天下事。电子信息技术采用数字化的传输，具有速度快、分布广的特点。全球的网络连接为一体，同时电子信息技术存具有存储信息量大的特点，使得大容量的信息可以被同时传输。

3.4 速度快、效率高

电子信息技术是计算机技术、传感技术、通信网络的集合，大大的提高了信息处理的效率，给人们的生活带来极大的便利。比如说，人们经常用的手机，我们在拨打电话和发短信息时的速度是非常快的，而且还不受时间和地点的限制，使消息能够被及时的传送到相应的人手中。

4 电子信息技术的发展方向

4.1 计算机处理器体积越来越小，速度越来越快

随着计算机技术的发展，其处理器的体积会越来越小，同时速度也会越来越快。处理器是计算机的核心技术，它的好坏决定着计算机技术的好坏。随着计算机技术的面世，处理器的速度也是越来越快。另外，计算机技术也会朝着多核发展，从单核到双核到多核。计算机技术也会朝着智能化方向发展，越来越来渗入到人们的生活中。

4.2 电子技术向纳米级发展

现今，电子技术已经实现了纳米级技术，并将这一技术应用到CPU的制造中来。现如今，人们利用纳米级技术来实现集成化，将原先大体积的元件集中到一块芯片中，大大降低了产品的体积。纳米技术对于电子信息技术有着举足轻重的作用，是电子信息技术未来发展的一个重要的方向。

4.3 通信技术向全面化、多元化发展

通信技术是现在人们关注的一大重要点，卫星导航技术也在高速的发展，而像GPS这一类通信设备已经发展的很成熟了。我国现在正在实现全方位的光纤，想要用光纤替代以前的有线通信，而光纤也将成为我国的主要通信媒介。移动通信技术发展也很快，移动通信速度越来越快、宽度越来越大。

4.4 计算机网络向着三网融合发展

三网是指，电信网络、有线电视网络和计算机网络。在未来的发展中将实现三网的融合，三者之间相互渗透成为一种新的网络。这一网络不受网关和网络的限制，在提高安全性的同时还能提高网络的质量。三网融合需要数字技术、软件技术、通信技术、IP技术等技术的发展。

4.5 软件技术越来越重要

软件技术是实现电子信息技术的基础，作为电子信息技术的思想与灵魂，起着很重要的作用。软件技术在计算机技术、通信网络和电子技术中都起着很重要的作用，a品能不能实现它的功能，重点在于软件技术的实现，电子信息技术实现智能化也需要软件技术。

4.6 光电子技术的发展

光电子技术还处于研究阶段，虽然还没有实现，但却是未来电子信息技术的发展方向。光电子技术是电子技术和光子技术的结合，涉及到光存储、光传输、光处理等等方面。光电子技术相比于电子技术具有速度快、安全性能高、节能等特点。并且对于如今我们无法探测到的领域，光电子技术也能帮我们实现，比如说深海、地心内部、各大星系等。在未来，光电子技术将具有广泛的市场。

5 总结

本文通过介绍电子信息技术的应用特点，阐述了电子信息技术在未来的发展方向。随着经济和科技的进步，电子信息技术也会发展的越来越快。现如今，电子信息技术已经渗入到人们生活的方方面面了，它的进步会带动人们生活更加的多彩与便捷。但是，电子信息技术任然存在一些不足，为了让电子信息技术更好的服务大家，必须加大对电子信息技术的研究，促进它的发展。

参考文献

[1]王锁柱，杨和.国外电子信息技术发展的十大亮点[J].信息化研究，2009（09）.

[2]方静.试论电子信息技术的应用特点与未来发展趋势[J].信息与电脑，2011（01）.

[3]陈小玲.信息技术正在改变我们的社会生活[J].商业研究，2001（01）.

[4]龚成.论电子信息技术的应用特点与未来发展趋势[J].计算机信息，2014，06（08）：197-198.

[5]王源，汤文平.电子信息技术未来发展趋势[J].2013，03，29（01）：90-92.

光电子技术的特点精选篇4

关键词：光电子技术基础；理论教学；实验教学；

一、引言

2013年安庆师范学院物理与电气工程学院为适应学校筹建多科性大学的需要，开设了光电信息科学与技术专业。针对光电专业特点，安庆师范学院在2015年新开设了光电子技术基础课程。光电子技术是研究光与物质中的电子相互作用及能量相互转换的相关技术，主要应用于信息领域包括光通信系统、光纤传感、光电显示以及光存储，医疗，生物科学，激光加工和军事等领域。我国已经形成了发展潜力巨大的光电子产业，掌握光电子技术有助于提升光电专业学生的专业素质和就业竞争力。针对课程特点，我们对该课程的理论课教学做了初步的研究并根据课程特点开设了配套实验课，取得了良好的教学效果。

二、理论教学

第一，课程设置。根据学校对专业的定位，为了能够培养出社会应用型人才，我们选择安毓英主编的《光电子技术》作为主要参考教材，主要介绍光电子领域中光源、光辐射的传播、光束的调制和光探测等关键技术的基本原理和应用实例。针对课程特点重点介绍光电子技术的实际应用，有必要跟踪反映国内外的一些新技术和新设备的动态，充分拓展学生的视野和知识面[1]。对于基础原理的把握需要学生学习一些先修课程，包括激光原理与技术、电磁场与电磁波、半导体物理学以及物理光学等。有了这些基础知识储备，在教学过程中可以将更多的课时放在光电子器件及其发展的介绍上，通过这一门课程的学习真正培养学生的职业能力和专业素质。

第二，教学方法多样性。我们在教学中采取多种教学方法并存的教学模式。结合传统板书教学，充分利用多媒体教学的优势[2]。首先，内容引入。在每一章内容的开始，通过剪辑一段与章节内容相关的视频或者图片集播放展示，用比较直观的方式让学生了解接下来这一章他们将要学习的内容，给学生留下思考题，让他们带着问题开始接下来的学习，激发学生的学习兴趣。其次，建立联系。根据“光电子技术基础”课程偏应用型的特点，通过联想法将课本学习内容与现实生活联系起来，使教学内容深入浅出。比如介绍光通信系统，就可以联想到学生常用的手机，通过介绍手机实现通话的过程：包括信号调制、信号传输、信号接收和信号解调等，涵盖了光电子技术在通信领域应用的多个模块；在讲光敏电阻时可以联系城市里根据亮度自动开关的路灯。通过这些生活中的实例，激发学生的求知欲。最后，反转课堂。加强学生的课堂互动，开设学生讲堂。将学生分成若干小组，3-5人一组。老师讲授基本原理后，布置课后任务，每组分别就一个课题准备10分钟左右的PPT。每一次课最后留15分钟时间让学生展示他们搜集到的资料以及对学习内容的理解。并采取学生互评和老师评价相结合的模式打分，成绩计入平时成绩。

三、配套实验教学

第一，基础实验。针对课程特点，我们引入了配套实验，使所学理论知识与实验有机结合，提高教学效果[3]。光电子技术基础课程教学中，关于光调制和光探测技术的内容介绍了多种调制原理以及探测器件，在学习完相关理论知识后，我们开设相应的配套实验课程。包括电光调制、声光调制和磁光调制的原理演示实验。以及包含多种探测原件的光电探测器特性测试实验平台，该平台涉及的光电探测器包括光敏电阻、光电二极管、APD光电二极管、PIN光电二极管、光电三级管、硅光电池等，涵盖了几乎所有类型的光电探测器。学生可以测试这些探测器的短路电流、开路电压、伏安特性、光电特性、频率响应特性、光谱特性和灵敏度等相关特性，并综合对比不同类别的探测器性能，帮助学生理解如何根据不同场合选用不同的探测器。理论与实验的结合使学生既可以根据所学原理知识自己动手做实验增强动手能力，又可以通过观察实验现象对所学理论知识有更直观的理解，加深对基本原理的掌握。

第二，创新实验。除了传统的验证式本科实验教学，我院还引进了光电技术创新实训平台。提供多种光电器件的应用模块、设计模块、各种数字表头以及设计中所需要的电子元器件，并配备有各种电源接口。学生可以根据提供的实验模块开展各种实验，充分展示自己的创新思维，将所掌握的光电器件真正应用到实际生活中。包括光敏电阻光控开关、热释电报警器和硅光电池光照度计等二十余种光电仪器的设计，都可以通过该实训平成。通过实验教学，极大地提高了学生的动手能力及创新意识，为社会培养出具备实际应用能力的高素质人才，最终达到服务社会的目的。

四、考核方式

根据课程安排特点，学生的最终考核成绩以平时成绩、实验成绩和期末考试成绩相结合。其中，平时成绩占20%（包括考勤、作业和学生讲堂），考试卷面成绩占50%，实验成绩占30%，综合考察学生的学习态度、自学能力、接受新知识的能力和实验创新能力。通过实际教学验证，这种理论与实验相结合的教学方式取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]罗敏.“光电子技术基础原理”教学方法探讨[J].求知导刊2014(10)

[2]于雪莲，顾国华.《光电子技术》教学方法的探讨[J].高教论坛2009(9)

光电子技术的特点精选篇5

关键词：光电子学；教学方法；教学改革；实践环节

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）11-0138-02

一、介绍

光电子技术是由光信息技术和电子技术的相互结合而形成的新的光电子技术，涉及光信息处理、光纤通信、激光技术等领域，是未来社会发展和进步的核心技术。光电子技术不仅研究内容非常广泛，而且也是未来信息技术中的重要推动力量，它包含光信号的产生、光信息的传递、光电信号的转换和处理和光电功能材料相关的内容，如：光电功能材料的发光机理、制备方法和工艺应用范围、光电器件的加工与制作和光电系统的集成等一系列从基础理论到实际工程应用等各个领域的研究。涉及光子学、光信息科学、电子学、材料科学、计算机技术等前沿学科理论，它是由多个学科之间的交叉而形成的一门高新技术学科。

光电子技术在经历上述学科之间的交叉渗透后，其技术水平和工程应用技术取得了很多突破，在社会发展中以及社会信息化中起着越来越重要的作用，光电子技术的相关产品也越来越多地影响我们的生活。目前，国内外正掀起一股光电子技术和光电子产业的研究和发展的热潮。一些国家把大量资金投入光电子学和光电子技术的研究和开发中，许多以光电子技术为研究方向的研究中心、实验室和公司越来越多的建立起来。光电子技术的发展决定了未来产业的发展方向，将给工业和社会带来比电子技术更大的技术冲击。光电子技术和产业在国家经济建设和科学持续发展中起到至关重要的作用。

因此，光电子学基础是光电子专业学生必备的基础知识，也是未来光电子产业需求的人才中需要掌握的重要基础知识。

二、课程特点及专业培养目标

光电子学基础是整个专业中的基础专业课程，在学生专业思想和未来培养目标及要求的实现上发挥重要的作用，也是未来该专业研究生必需的基础课程储备。该课程注重理论联系实际，注重对学习者能力的培养，重点培养学生综合分析、解决问题能力，为将来从事光电技术领域的科研、开发和应用工作奠定基础。

我们的培养目标为：培养在光电子技术科学领域具有深厚的理论基础、扎实的专业知识和熟练的实验技能，德、智、体全面发展的高级光电子技术科学人才，使学生具有在光学、光电子学、光通信技术、激光科学、光波导与光电集成技术、光信息处理技术、计算机应用技术等领域开展创新性基础理论研究以及从事设计、开发应用和管理等工作应具备的理论和技术基础。因此，基于我们的专业培养目标和光电子学基础课程的自身特点，我们在教学过程中进行了改革探索。

三、教学改革探索

1.教学内容改革。①授课体系和讲授重点。该课程根据学生培养需要，从光电子器件和光电子技术在未来工程应用的需要的角度出发，研究原理及系统构成在光电检测技术、光纤通讯领域中的常用光电器件的技术。重点讲述光学基础、光纤通讯的构成、半导体物理、光纤器件、光电子现象和光电转换器件，重点讲解光电子器件的结构、工作机理、工作特性和在工程技术上的具体应用。为了更好地将所学应用到未来的技术发展上，对各类光电器件的系统集成、信号的调制、解调技术也作了详细的讲解，同时给出在工程中的实际例子。②课堂教学内容紧跟科学发展的步伐。光电子课程的教材对于快速发展的光电子技术来说，既是基本的原理内容，但又是滞后的技术，若授课时只是按照教材内容讲解，往往会带来知识不新、内容与技术发展脱节的后果，易使学生对该课程的学习积极性和兴趣下降。因此，在教学过程中补充和及时更新教学内容，增加一部分现代光电子技术的发展前沿、新出现的技术及需求，从而能给学生提供更多的学习探索和求真的空间。③加强该课程与应用技术之间的联系。专业基础课程的基本功能是让学生了解和掌握所学专业的发展方向，培养的学生能在以后的学习中、工作中涉及光电子技术方面上进行继续学习和钻研。因此在给同学们讲解课程中的内容时，要与现代信息技术的发展紧密结合。针对在光电检测技术、激光应用技术、光纤通讯技术等内容进行重点讲解，结合当前社会已有的需求的技术发展进行讲解，使该专业的学生明确所学课程内容在技术应用、研究发展及市场前景，对未来的从事的专业充满信心。④为了更加与国际接轨，尝试了双语教学。在平时提供给学生光电子相关的外文读物和论文，指导学生学习专业词汇，在课堂中进行讲解，开阔同学们的视野，引导学生进行初步科研潜力的培养和学习，调动学生的积极性，引导他们进行文献学习，进一步了解国外光电子技术的发展现状，激发兴趣。⑤教学内容与市场技术应用及需求的结合。结合本校本地区特点，系统规划、组织，实施产、学、研一体化模式。针对光电子技术和光电子产业市场密切联系的特点，在课程内容上跟上市场技术需求，结合本地区经济发展的实际情况，培养既有专业知识和跨学科知识，又有极强的实际操作能力、适应性强的学生，全面提升学生的理论素养和实践能力，增强学生在未来光电子产业上的竞争力。

2.教学方法探索。①充分利用多媒体技术进行教学，利用多媒体课件在表达上形象直观、方便，在效率上和容量上很大的特点和优势。既能使课程中的各种图片资料得到清晰展示，还能节约课程上的时间，从而能在课堂教学中讲解更多的课程内容，较大地提升了授课中课堂的信息量。因此我们认真积极地制作教学课件，充分利用网络上丰富的信息资源，并与兄弟院校的老师展开课程教学交流，共享多媒体课件。极大地激发学生对该门课程的学习兴趣。②采用课堂教学和专题讲座结合的教学方法。在进行课堂理论教学的同时，利用其他时间安排、组织团队教师举办《光电子技术专题讲座》，开展光电子技术专题研究，如液晶显示、光电转换及系统集成、光纤传感及应用和近场光学中的探测技术等，既能强化学生所学的基础理论，又能激发学习兴趣，培养学生的科研意识。吸引学生参与到大学生训练计划和参与到老师研究的课题中，提前打下科学研究基础。③在方法改革中，在富有开放性的问题情境中进行实验探究。对参与到老师研究的课题或参加大学生训练计划的老师，帮助学生制定合理的研究计划，选择合适的研究方案和方法，积极发动研究光电子技术的老师，为这些同学们提供必要的实验条件，由学生自己动手去实验，考证研究方法和方案，来寻求实验结果中的答案。这时，教师起到的是一个组织者的角色，指导、规范学生的探索过程。这样的过程，不仅仅是要让学生学量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法。

3.教学实践环节探索。在光电子学基础课程中，本来并没有设置时间环节，而且多数放置在大三或大四学习，实验环节很少开始。我们为了能够更好地提升学生实践技能和掌握技术设备的结合，先在原有课程体系中安排三分之一的时间来安排实践环节，开设具体的、有针对性的实验内容，让同学们能更有效地了解、认识和掌握知识和技能。在普通物理实验、电子实验和光学实验的基础上，开设如固体光电子耦合器件、热电耦器件、发光器件及光子器件。对光通讯系统的传输和光电子器件的作用有了直观的认识和理解。在此基础上，结合地方实际，联系相关光电子产业中的企业，组织学生进行参观学习，从而让学生自己体会从书本上理论到实验实际，再从实验实际再到光电子技术，从光电子技术再到光电子商品的过程，能一下子把整个知识到技术到效益的过程展现在同学们的内心中，从而更能培养和激发学生兴趣，也能将培养目标中的产业式人才完成，弥补普通高等教育中最缺失的人才与市场的不对接的不足。

4.教学目标实现探索。在光电子学基础课程改革中，把教学目标从以知识教育为主转变为实现人才培养和科学人才需求的融合，培养具有创新、探索精神的新时代新型人才。长时间以来，我们在教学过程和专业培养中，存在着理论与实际技术需求的相脱离的现象，造成理工科学生对于市场技术需求常识缺乏。我们把教学内容、教学方法和教学实践环节都做了有意义的初步探索。进一步增强了理论学习到实践环节、实践环节到市场技术发展的学习过程，极大地激发和培养学生的学习兴趣，为将来从事该专业打下坚实的基础和牢固的信心。在近三年中，我们培养的本科毕业生就业率95%以上，该专业毕业生考研成功率30%以上，使光信息科学与工程专业的学生形成了良好的学习氛围，形成了争赶超的局面。同时，针对光信息科学和工程专业的学生，我们注意在进行科学知识教育的同时注重培养市场技术需求方面的培养，增加了企业参观及动手实践等环节，同时讲授在科学研究中人文素养培养的重要性，从而使之潜移默化地对学生进行自然的而不是勉强的人文教育。

参考文献：

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[5]柴金华.《光电子学基础》课程“两结合”与“三要素”教学内容的研究与实践[A].中国光学学会，2010年光学大会论文集[C].2010.

光电子技术的特点精选篇6

关键词：电子信息技术；应用特点；发展趋势

中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 15-0000-01

The Development of Electronic Information Technology

Liu Shikan

(China Civil Aviation Dalian Air Traffic Management Station Technology Security,Dalian116033,China)

Abstract:This paper discusses the application of electronic information technology,the characteristics of current and future development direction,to give people in the hope to provide reference help.

Keywords:Electronic information technology;Application characteristics;Trends

引言：电子信息技术随着现代科技和人类社会的进步发展，已经涉入到社会生活的各个领域及行业中来，在对我们社会经济发展和生活方式转变上都起着重要作用。所以，电子信息技术作为热点，常常为专业人士所探讨。下面，我们就对电子信息技术目前在应用上的特点以及未来的发展方向等方面展开讨论。

一、电子信息技术应用特点

计算机发展到现在，电子信息技术已经成为其主要的发展特征。电子信息技术在计算机网络上的应用特点，主要体现在下面三个方面：

（一）智能化，集约化。计算机智能是在科学的基础上建立进而研究的，在计算机的发展道路上，智能化是一个重要的方向。现代的网络信息技术能够对人的思维活动以及感觉行为进行模拟，然后对其展开集约化逻辑分析以及综合处理信息。

（二）网络化，数字化。网络在计算机应用不断深入的现代社会中，已经成为计算机技术和信息技术结合的产物。计算机的高清晰数字处理技术和运行的网络化，使得信息资源的互动交流及共享得到了实现。

（三）高效化，快捷化。现代的计算机网络技术，就其开发应用来说，是以整合和存储各种信息资源为基础，用计算机的电子信息处理技术，使得信息上的各类管理实现高效化及快捷化。相对以前的技术来说，这样的发展倾向有着高效且快捷的优点。

二、未来电子信息技术发展的趋势

（一）未来电子信息技术核心技术――光电子技术。如今，电子信息技术已经经历了光电子学和电子学，这两个发展的阶段，开始涉足光子学这一新阶段。据有关人士预测，光电子技术将使得本世纪的电子信息技术产生飞跃性的发展。作为能量以及信息载体的光子，衍生出了两门新学科，分别是能量光子学以及信息光子学，这两个学科方向根据市场发展的需求以及自身特有的规律不断进步发展，进而推动且建立一个在规模以及规模的扩大速度都前所未有之大的，现代的光电子信息产业与光电子交叉学科。

（二）微电子技术的发展方向――系统集成方向。集成电路制造技术是电子信息的关键技术之一，也是电子信息的核心硬件产品。基础电路在许多领域都得到了广泛的应用，如各类计算机的中央处理器（CPU），以及各类型的IC卡等等，都离不开集成电路的使用。目前，微电子技术已经先后经历了大规模集成时代，超大规模集成时代和特大规模集成时代，且在1995年，微电子技术进入了极大规模集成时代。集成电路技术代表了现代高速发展的科学技术，对于推动世界经济发展起了十分重要的作用。对于集成电路来说，其产品发展的趋势是：芯片的面积变大了，集成程度变高了，特征尺寸变小了，芯片上的系统日趋完善了。然而，集成电路在未来十年内的主流工艺任然趋向于硅基CMOS电路，发展的主要趋势为加工上细微化，硅片上直径增大。

（三）计算机技术的发展方向――多媒体，智能化。计算机技术包括有计算技术，服务器、PC机及服务器外部设备的设计开发技术，人工智能技术与多媒体技术等。其中，计算技术又包含有网络计算技术，移动计算技术与并行计算技术等。随着计算机并行处理技术的不断发展，其性能每两年提供至少一个数量级。现在，CPU已经完成了32位过渡到了64位，计算机产品结构的核心也由计算机转向了因特网的网络设备，系统中存储设备的比例变得更大了，且存储技术的发展趋向于海量存储的发展方向，多媒体技术使通信，家电和计算机联系到了一起，CDROM被DVD光驱所取代，手写、语言识别技术与数字图像交换技术实现了实用化，计算机中的多媒体技术受到了重视，电脑的绿化带配置，加速了电脑的拟人化及个性化。

（四）通信技术的发展方向――宽带化，个性化以及综合化。通信技术包含光纤传输技术，卫星技术，移动通信技术，有线、无线接入技术，数字微波技术等等。目前，通信技术已经实现了地轨道卫星通信的应用，传输的速度由于有了光纤传输技术，每隔三、四个月提高一倍，通信业务上实现了活动画面的传递。随着移动通信技术的高速发展，模拟移动通信已经被CDMA和GSM数字移动通信全面地取代了，2.5代GPRS实现商用化，第三代的移动通信系统正在制定国际标准。从通信系统方面看，PDH（准同步数字系列）数字微波通信开始向SDH（同步数字系列）转变。从宽带的接入技术来看，随着该技术的迅速发展，主干网站的光纤接入宽带已经超过了G级，因特网的蓝牙技术及无线接入技术日趋完善。传统的电信技术随着而电信业务中IP电话的渗透，与IP技术的融合速度得到了大幅度提高，IP选路，包交换，Web应用及DWDM光传输已经成为新一代宽带网的四大考虑要素，IP技术与ATM技术的结合使用，实现了相互的取长补短。

（五）网络技术的发展方向――多业务，高性能及大容量。多业务，高性能及大容量是目前网络计算的发展方向。随着IP业务的爆炸式的增长趋势，未来网络技术的发展重点将转向超高速因特网和B-ISDN（综合业务宽带数字网）。第一代因特网单一的数据网络将被融合语音、影响及数据的第二代多用因特网网络所取代，网络传输的成本由于DWDM（分多路密集波复用技术）的采用，得到了大幅度的降低，在用户中实现了无线宽带的提供使用以及多媒体的实时通信。在同一网络中，使所有媒体的成份数据实现有效传输，是网络多媒体通信主要的任务。

三、小结

由上文可以看出，随着人类的科技不断发展进步，电子信息技术也随之产生。在应用的领域上，电子信息技术受到科技水平的制约，就其的发展趋势来说，其进步也必然要依赖着人类科技与社会的进步。所以，要让电子信息技术更好地为人类的社会与生活服务，必须将其技术的应用特点以及发展的趋势好好把握住。

参考文献：

光电子技术的特点精选篇7

关键词：应用型本科；光电专业类；专业建设；人才培养

应用型地方大学是面向区域经济和社会发展需要，设置应用学科专业；强化实践实训教学，提高应用能力；重视应用研究，促进产学研紧密结合；为基层单位培养具有一定理论基础、理论应用和技术能力的应用型专业人才的地方性大学。中国教育报曾刊登过一项针对12398名大学生的调查，结果表明：79%的人认为在大学里学不到有用的东西，77%的人认为在大学所学东西与现实脱节，80%的人对学校的课程设置、教学内容不满意。其中，相当部分调查对象就是地方高校的毕业生。近三年的麦可思常州工学院社会需求与培养年度报告中提到了光电类毕业生工作与专业相关度较低的问题。如何解决这个问题呢？如何实现人才培养与企业需求的无缝对接？这些问题是地方高校目前所面临的必须解决的重大难题。

一、常州工学院光电类专业建设探索与实践

常州工学院作为应用地方性高校，学院定位为培养高等应用型复合人才，建立具有常工特色的应用型人才培养体系和人才培养模式，建设成特色鲜明的高水平应用型地方大学。然而，要实现这个目标，就必须培养大批的高素质应用型复合人才。依据学校的定位，现有的光电专业类“测控技术与仪器”“光电信息科学与工程”与“新能源科学与工程”三个本科专业分别属于三个不同的学科，如何形成自己的鲜明特色、如何才能培养出高素质的应用型复合人才呢？如何实现光电类人才培养与企业需求无缝对接？近些年，围绕这些问题，常州工学院光电类专业一直在探索解决这些问题的办法。

主动适应地方经济建设和社会发展的需要，紧密结合长三角地域光电产业结构和光电技术特点，合理设置专业布局、明确专业培养方向与培养特色、优化课程体系设计与专业课程设置，加强课堂教学与教学实践相结合，注重培养大学生的综合实践能力，是培养高素质应用型复合人才的有效途径。

常州工学院以长三角地域社会经济发展需要优化光电类专业的人才培养方案，以培养工程应用型、技术应用型、服务应用型、职业应用型、复合应用型等高素质应用型人才为培养目标；以光电产业为各专业的落脚点，确立各专业的培养方向与特色；以光电技术领域与光电产业背景，优化课程体系设计，不仅强调学科，更要强调应用，注重学科和应用两个体系之间的平台建设和应用培养关系，改变传统意义上的主从关系。在课程设置上，由简单地照抄照搬官方规定或名校经验转变为立足培养高素质应用型人才，着力构建总量、比例、单元群落科学合理的课程结构与体系，既要遵循高等教育课程设置的一般要求，如紧扣培养目标，体系结构科学、合理等等，更应突出大众化、地方性和应用型特点和要求，科学设置课程结构与体系，保证后续教育教学活动的规范、有序、质量和水平。

二、结合长三角地域的光电产业背景以及学校的办学定位合理设置专业布局

为适应应用型复合人才的培养目标，围绕学校“让每一个学生都获得成功”的办学理念，树立“以人为本，因材施教，学、做、创并举”的教学理念，为教学改革和创新型人才培养引领方向。围绕长三角地域的光电产业背景，尤其是光伏、LED、测试装备产业，确立以完整光电产业链为服务领域，光电子技术为学科背景，明确“光电材料合成与开发、光电器件开发与应用、光电系统设计与集成，光电检测技术与设备开发”四个产业领域为光电类各专业的落脚点，优化光电类各本科专业人才培养方案，提炼各专业的培养方向与专业特色，体现常州地区的光伏、LED、测试装备产业特色、构建光电类专业知识结构覆盖整个光电产业领域，各专业以光电技术培养方向为主体，以局部领域为侧重，培养从事光电技术领域，尤其是光伏技术、LED、测试装备开发与应用系统的设计、开发、测试、运行、管理等方面的具有创新精神的应用型高级工程技术人才。学习和掌握光电材料、器件与应用、系统与集成、测试技术与装备的基本工作原理和制备、设计方法，拓宽专业应用范围。学生毕业后可在大型现代化光电材料与器件企业、光电测试设备制造企业、能源与环保企业从事研发、生产、经营和管理工作；各级政府部门及事业单位从事光电子、新能源、电力、节能、环保等方面的规划、设计、建设、运营、咨询和监管等工作；科研院所、大专院校从事研究与开发、教学、管理等工作。所以，要基于光电产业链优化光电类本科专业的专业设置与专业特色。

三、以“光电产业链”为主线，构建“模块化”“系列化”的课程群体系

学院迎合地方经济建设和社会发展的需要，紧密结合长三角地域光电产业结构和光电技术特点，依据“以人为本，因材施教，学、做、创并举”的教学理念，构建光电类课程体系及各专业课程设置，各专业之间实现基础课程“模块化”，专业必修课程“有特色”，专业选修课程“能互补”的课程设置体系。光电类课程群体系与各专业课程群设置如图1、2所示。

以光电子技术为核心，横向以“光电产业链中的各种技术领域”为主线，优化各专业课程体系，建立适应光电子技术学科特点，实现各专业均涵盖整个光电产业链，但分别侧重局部技术领域，即涵盖光电材料开发与制备技术、光电器件开发与应用技术、光电系统设计与集成、光电测试技术与设备开发等四大系列的“模块化、系列化”完整的光电类课程群体系，每个专业都有自己侧重的课程群，形成各自的专业特色。

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图1 光电类专业主干课程群及各专业核心课程群

每个专业按照侧重的技术领域，纵向按知识体系与认知能力模块化专业课程，各专业相互选修其他专业的专业课程，实现各专业之间选修课相互补充。新能源材料与器件专业以“材料类”与“器件类”两个专业课程模块为重点、兼修“材料检测”“器件检测”“器件应用”“检测设备”以及“质量类”五个课程模块中的部分专业课程；光电信息科学与工程专业以“器件类”与“器件应用”两个专业课程模块为重点，兼修“材料类”“材料检测”“器件检测”“检测设备”以及“质量类”五个课程模块中的部分专业课程，突出LED产业特色；新能源科学与工程专业以“器件应用”“系统集成”与“系统检测”三个专业课程模块为重点，兼修“材料类”“器件类”“器件检测”“检测设备”以及“质量类”五个课程模块中的部分专业课程，突出光伏技术特色；测控技术与仪器专业以“材料检测”“器件检测”“系统检测”以及“检测设备”四个专业课程模块为重点，兼修部分质量类”课程模块中部分专业课程。

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图2 光电类专业课程群体系

在课程群体系中，多种不同的课程模块组合成不同的课程群系列，比如，按照知识类别划分，“材料类”与“材料检测”两个课程模块构成材料类课程群，“器件类”“器件检测”与“器件应用”三个课程模块构成器件类课程群，“系统集成”“系统检测”与“检测设备”三个课程模块构成系统类课程群；按照产业领域类别划分又可组成“光伏技术课程群”“LED课程群”“光电器件课程群”以及“测试技术课程群”等，实现纵横交错的课程群网络。

常州工学院作为培养高科技人才的地方高等院校，紧密围绕长三角地域光电子产业背景，确定常州工学院光电类专业以光电子产业链为服务领域，光电子技术为学科发展方向，明确“光电材料与器件开发与应用”“光电系统设计与集成”“光电检测技术与设备开发”三个产业领域为光电类各专业的落脚点，不断优化各光电类本科专业建设，各专业以光电技术培养方向为主体，局部领域为侧重，明确各专业的培养方向，形成了鲜明的专业特色。以“光电产业链”为主线，建立适应光电技术学科特点，实现各专业均涵盖整个光电产业链，但分别侧重局部技术领域，即涵盖光电材料开发与制备技术、光电器件开发与应用技术、光电系统设计与集成、光电测试技术与设备开发等四大系列的“模块化、系列化”完整的光电类课程群体系，形成各专业之间基础课程“模块化”，专业必修课程“有特色”，专业选修课程“能互补”的课程设置体系。根据学生的认知规律，结合光电子技术的理论与实践特点，探索出与光电子产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置，培养多层次的光电子技术专业人才，服务于地方经济的发展。

参考文献：

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[6]张林，陶君成，孙静.应用型本科人才培养目标和人才培养模式创新研究[J].今日科苑，2006（9）.

光电子技术的特点精选篇8

关键词：电子科学与技术 光电子材料与器件 理论教学 实验教学

中图分类号：G423 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（b）-0154-02

电子科学与技术（以下简称“电科”）专业是以培养具备微电子、光电子、集成电路等领域宽厚理论基础、实验能力和专业知识，能在电子科学与技术及相关领域从事各种电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发，以及科学研究、教学和生产管理工作的复合型专业人才为目标的工程专业。作为电科专业教育中重要内容的光电子技术，不仅是当代信息技术两大支柱之一，而且随着现代科学技术的发展持续焕发着生命活力。而让光电子技术保持如此强劲发展势头的主要原因之一，正是光电子材料与器件的广泛应用，例如激光器与新型光电探测器的应用的人你还。另外，诸如纳米光电材料与器件、光子晶体及相关器件、超材料及相关器件与表面等离子体激元及器件等新型光电子材料与器件的研究与应用，是目前国际上光学与光电子学研究领域的前沿热门方向。由此可见，学习光电子材料与器件的相关知识，不仅对电科学生知识体系的构建与就业方向的确定具有积极的影响，也为那些将来希望从事新型光电子材料与器件科研工作的学生，提供了坚实的理论基础与知识储备。然而，根据笔者的调研，虽然国内许多重点大学的电科专业都开设了光电子技术课程，但很少有大学专门开设光电子材料与器件这门课程。而由于光电子技术的内容多、涉及知识面广，教学课时又往往有限（一般为32或48个学时），因此在光电子技术的实际教学过程中，讲授教师往往重视光电子技术基本概念与理论知识的教学，而轻视光电子材料与器件的教学。该文从光电子材料与器件的研究内容、应用及发展等方面说明其在电科专业教育中的重要性，并结合自身光电子材料与器件课程的教学经验，研讨电科专业中光电子材料与器件的教学方法。

1 光电子材料与器件简介

光电子材料是指能产生、转换、传输、处理、存储光电子信号的材料。光电子器件是指能实现光辐射能量与信号之间转换功能或光电信号传输、处理和存储等功能的器件。自1960年美国科学家梅曼发明世界上第一台红宝石激光器以来，光电子材料与器件如雨后春笋般发展迅速。在短短的50多年里，光电子材料与器件经历了从红宝石激光器的发明，到半导体激光器、CCD器件及低损耗光纤的相继问世；从各种光无源器件、光调制器件、探测与显示器件的小规模应用到系统级集成制造实用化阶段；从大功率量子阱阵列激光器的出现再到光纤激光器、光纤放大器和光纤传感器的诞生。光电子材料与器件从未停止过发展的脚步，并正在不断深刻影响着人类社会的方方面面。在实际需求的引导下，各种新型光电子材料与器件层出不穷，性能也不断提高。尤其是近年来，随着微米及纳米级加工技术的成熟，新型的微纳光电子材料与器件的研究异常活跃。纳米光电材料、光子晶体、超材料、表面等离子体器件等领域的研究成果丰硕，为未来光电子器件的微型化、集成化发展奠定了坚实的基础。

综上所述，光电子材料与器件在当代信息产业与科学技术中具有极其重要的地位，因此，光电子材料与器件这门课程不仅应当单独作为一门课程独立教学，而且应该作为重视工程教育的电科专业的核心课程。

2 光电子材料与器件课程教学研究

2.1 光电子材料与器件课程的教学形式、课时安排与教材选择

光电子材料与器件课程不仅包含丰富的理论知识，例如光电子材料的物理特性以及光电子器件的工作原理等，而且与实际应用结合精密，因此，本课程宜采取理论教学与实验教学相结合的教学形式。

在课时安排方面，作为电科专业的一门核心专业课程，光电子材料与器件课程的总课时应不低于32学时（2学分），理论课学时不低于26学时，实验课不低于6学时。

另外，在教材选择方面，由于光电子材料与器件是光电子技术中的一部分内容，而目前国内关于光电子技术方向的参考书籍很多，其中亦不乏一些光电子技术课程的经典教材，例如西安电子科技大学安毓英主编的《光电子技术》[1]，西安交通大学朱京平主编的《光电子技术基础》[2]等。虽然这些光电子技术参考书中或多或少都会介绍与光电子技术相关的材料与器件，但是，目前专门介绍光电子材料与器件方向的教科书却是少之又少，市面上仅有国防工业出版社2012年出版的侯宏录主编的《光电子材料与器件》[3]一书。加之，该书中所涉及的理论知识较深，基础浅薄的本科生很难驾驭。由此可见，对于光电子材料与器件这门新兴课程而言，设立统一的教材并不合适。因此，笔者建议该课程的讲授教师根据理论教学与实验教学的内容，自行编写该课程的讲义与课件。

2.2 光电子材料与器件课程的理论教学

按照电科专业的专业定位以及培养目标，光电子材料与器件课程的理论教学也应该突出“工程”内容。传统的光电子技术教学中所重视的原理、定律与规律等内容，在光电子材料与器件教学中要弱化；而传统光电子技术教学中往往被弱化乃至忽视的光电子材料与光电子器件的相关知识，要在光电子材料与器件课程教学中占主体地位。如此才能保证在有限理论课时的前提下，让学生对光电子材料与器件有一个全面的认识。

在教学内容的设置方面，由于光电子材料与器件主要应用于光电子技术之中，因此，为了便于学生的理解与知识体系的构建，笔者建议光电子材料与器件课程理论教学的章节设置按照光电子技术的章节设置进行。以笔者讲授光电子材料与器件理论课程（共26学时）为例，该理论课程共被分成了绪论（2学时）、激光原理与典型激光器（5学时）、太阳能电池（4学时）、光通信器件与材料（5学时）、光探测器件（5学时）、光电显示器件（3学时）与光存储器件（2学时）等七个章节，这七章内容基本囊括了光电子技术中光产生、光转化、光传输、光探测、光显示以及光存储等各个重要环节中最为典型的器件以及所用到的材料。另外，在每章内容的设置上，也尽可能突出“工程”内容，弱化“理论”知识。下面，笔者将详细介绍笔者在光电子材料与器件教学中各章的教学内容。

第一章绪论主要包括光电子材料与器件课程简介以及光电子技术的基本知识简介。在光电子材料与器件课程简介中，向学生介绍课程设置的目的和意义、课程的主要内容、教学与考试方式与参考资料等。通过这部分内容的介绍，让学生对本课程的意义、内容、侧重点有一定的认识。在光电子技术基础知识简介中，重点向学生介绍光电子材料与器件与光电子技术的关系，并通过对光电子技术的概念、特征、发展等方面的介绍，让学生对光电子技术以及光电子材料与器件有一个整体的认识。

第二章激光原理与激光器重点介绍几种典型激光器的材料、结构与工作特性，其主要内容包括三个部分：激光原理简述、典型激光器与激光器的应用。在激光原理简述部分，由于多数电科专业在学习光电子材料与器件课程之前已经修过激光原理等类似课程，所以该部分内容为简略介绍的内容，主要帮助学生回顾激光的特征、历史与光辐射理论等知识点。而第二部分内容典型激光器是本章内容的重中之重，在该部分内容中，将依次向学生介绍固体、气体、液体与半导体这四大类激光器中的典型激光器的结构、特征与工作特性等知识。由于发光二极管与半导体激光器结构与工作原理上的相似，在介绍完半导体激光器后，可以顺理成章地介绍发光二极管的结构与特征。另外，本章最后还简单介绍了激光器的几种常见应用。

太阳能电池虽然是光电探测器中光伏效应的一种特殊应用，但是由于它在现如今光电子技术产业以及光电子器件中的重要地位以及良好的发展趋势，该部分内容被独立成一章。在第三章太阳能电池中，主要分两小节给学生介绍，第一小节介绍当今能源与环境问题以及太阳能的开发和利用，让学生了解当今能源资源的现状以及新能源研究与应用的迫切需求，然后介绍太阳能利用的历史以及发展趋势；第二小节正式介绍太阳能电池的工作原理、结构以及特性等知识。

第四章光通信器件与材料主要介绍的是光通信系统中所用到的有源与无源光器件。本章内容共分为两小节：第一小节介绍光纤通信的基础知识，包括光纤通信的定义，光纤的结构、导光原理、发展历史，以及光纤通信系统的组成与特点。第二小节正式介绍光纤通信系统中所用到的各类光电子器件以及构成这些器件的核心材料。在光纤通信中，最重要的器件当属光纤，所以，本节开始就着重介绍光纤的相关知识，包括它的结构、原理、分类、特征参数与传输特性。然后，又将光纤通信系统中的其它光电子器件分为有源与无源器件两类，并分别介绍了这两类光器件中的代表器件：掺铒光纤放大器与波分复用与解复用器。最后，在本章结尾还介绍了光纤通信系统中其它几种常用光器件，例如光耦合器、光衰减器、光环行器等。

第五章光探测器首先介绍了光电探测器的物理效应、性能参数、噪声；其次，按照光电探测器物理效应的不同一一介绍了几种典型的外光电效应探测器（光电管与光电倍增管）与内光电效应探测器（光电导、光电池与光电二极管）。教学的重心仍然放在对探测器结构、工作原理以及特性等方面。

第六章光显示器件重点介绍四种光显示器：阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器与电致发光显示器。

第七章光存储器件主要介绍了现如今最常用的一种光存储系统―― 光盘系统以及其中最总要的器件光盘。

2.3 光电子材料与器件课程的实验教学

光电子材料与器件实验课程的教学要与理论教学紧密相连，并重点介绍理论课上讲解过的光电子材料与器件，实验课程的学时应不低于6学时，开设的时间最好在理论教学完成之后，以保证学生在实验前已对实验器件与实验原理有一定的了解。在实验项目的设定方面，既要保证与理论课程内容的相辅相成，又要尽量避免与其它课程实验项目的重复，造成资源的浪费。例如，许多大学的电科专业都已经将激光原理一课作为该专业的核心专业课程，并配备了相应的激光器实验。在这种情况下，如果在光电子材料与器件实验教学中再次引入激光器的实验内容，不仅消耗了宝贵的实验时间，实验效果也会大大降低。

下面跟大家简单介绍笔者在光电子材料与器件实验教学（6学时）中的实验安排。

（1）实验内容：共包含六个实验项目，它们分别是：光控开关实验、光照度计实验、红外遥控实验、PSD位移测试实验、太阳能充电实验与光纤位移测量系统实验（每个实验1学时）。各实验中都应用到了一个或几个核心光电子器件，这些光电子器件基本涵盖了学生在理论课程中所学到的最为重要的几类器件，例如光控开关实验应用到了光电探测器中的光敏电阻作为核心元器件；而红外遥控实验中用到了发光二极管光源与红外探测器等光电子器件。

（2）实验要求：以往的光电子技术实验往往重视现象的观察与定性分析，但经笔者调研，这种实验方法很难最大限度激发学生的求知欲与动手能力，因此，在对原有的实验指导书进行改良后，笔者自行编写了实验的指导书，并在每个实验项目中加入了一些测量与定量分析的实验内容。例如太阳能充电实验，原来的实验指导书只是观察太阳能充电的效果，但是，在新改良的实验指导书中，要求同学测量不同光源照射下太阳能电池的输出电压与输出电流，并要求学生分析比较其差别。通过这种方式，充分调动学生的实验积极性，在具体的实验教学中也取得了很好的效果。

（3）实验方式：分组实验，共同撰写实验报告。这样，不仅提高实验效率，还能够锻炼学生的团队协作意识。

（4）考核方式：根据每位学生实验完成的情况与实验报告撰写的情况综合评分。

3 结语

光电子材料与器件在信息产业的发展与现代科学的研究中都具有举足轻重的地位。它不仅是电科专业知识体系中的重要环节，也为电科专业学生提供着良好的就业竞争力与科研基础。本文通过对电子科学与技术专业特点与光电子材料与器件课程内容的分析，讨论了光电子材料与器件在电科专业教育中的重要性，并根据笔者自身的授课经验，提出了光电子材料与器件在电科专业中的教学形式、课时安排、教材选择以及理论与实验课程内容设置的一些意见与建议。

参考文献

[1] 安毓英，刘继芳，李庆辉.光电子技术[M].3版.北京：电子工业出版社，2013.

光电子技术的特点精选篇9

关键词：裸眼3D显示技术；光电效应；光电材料；激光；萤火虫效应

前言

随着人们生活品质的改善，对色彩和显示技术特别是3D显示技术提出了更高的要求。就目前3D显示技术中，总体分为了眼镜式3D技术以及裸眼式3D技术两大类，并以眼镜式3D技术的偏振式3D技术为主流[1]。但眼镜式3D技术具有严重的缺陷，就是光线经过偏振片过滤之后，亮度变暗，容易模糊不清；并且需要观看者配戴眼镜，这就给原本就佩戴了眼镜（如近视眼镜）的观看者带来了不便和十分糟糕的体验，达不到预期的欣赏效果。此时裸眼3D显示技术的探究就显得格外重要。

从立体视觉原理来分析，每只眼睛看到的图像会有细微的不同，根据人左右眼感光细胞的视差成像在视网膜上，大脑会将这些图像处理成立体视觉效果，而不是真正在物理空间上呈现3D立体特征。目前主流裸眼3D显示技术原理主要是这种基于双目视差的深度暗示[2]。特提出一种基于光电效应的激光“萤火虫效应”的裸眼3D显示方法，从新的角度探索3D显示技术。

1 理论分析

根据人眼细胞的感光频率，光按照是否可见，分为可见光和不可见光。二者的频率范围不同。研究真正物理空间上呈现3D立体特征，需要解决的基本问题是按照各个物体的结构显示，那么就需要在具体的物体空间内有可见光进入人眼，而且要符合物体的基本结构。

由于光在介质材料中传播，其频率不变，不能将不可见光转变为可见光，那么在显示空间内外都是可见光，无法显示空间物体的基本结构，所以不能直接使用可见光。但是如果采用不可见的激光，并在传播中与介质材料发生光电效应现象[3]。发生电子跃迁，光子逸出，使光子在合适的可见光频率范围内，达到将不可见光转变为可见光。再对可见光进行显示控制，使其能够在空间内显示出物体，这种方法称为“萤火虫效应”。

“萤火虫效应”是指假设空间内有无数按规则排列整齐的萤火虫，根据物体的结构特征规则，按规则点亮该空间内的萤火虫，而规则外的萤火虫则不点亮；萤火虫时亮时暗，利用人眼的视觉暂留，由此而显示出物体结构特征。根据该效应，光电介质材料是空间内按照规则排列整齐的萤火虫；激光的光电效应产生光子就是点亮萤火虫，而显示出物体结构特征就是按照规则发射出激光。因为光电效应的发生是不需要时间，发出激光则点亮，激光停止则瞬间熄灭，所以只要控制好激光发射的时间和位置就可以在空间内显示物体。

为了提高显示效果，像素的分辨率是一项重要指标[4]。那么在“萤火虫效应”原理下，一只萤火虫，或者说一个光电效应所逸出的光子，就对应一个像素点。以目前技术标准，达到高清1080P画质，其分辨率为1920×1080PPI，每英寸的像素数为207万。像素点大小约为3214百万个/平方米，即激光点大小和出光口大小为3214百万分之一m2，同时要求光电材料的敏感度为7.56万分之一m，约为1.3×10-5m，达到了微米级别。具体空间内的像素点越小，则分辨率越高，显示效果就越好，那么同时对激光点大小和光电材料的敏感度的要求也越高。

2 单、双面激光源显示模型对比

如图1所示，对排列整齐的光电材料的位置关系建立空间直角坐标系，某个位置点的坐标为（x1，y1，z1），单面激光源中与该位置点对应的激光点坐标为（x1，y1，0）。

在单面激光源下，要点亮坐标（x1，y1，z1），发生光电效应，需要（x1，y1，0）点的激光源发出激光。但是若Z方向上的光电材料各点的激发特性一致，在（xi，yi，0）点的激光源发出激光后，OZ方向上所有

所以需要在Z方向上光电材料各点的激发特性不一致，其激发频率随Z的坐标呈现函数关系f=f（Zi），该函数关系最好是线性的，而且要求其分辨率达到微米级别。由此，（xi，yi，0）点的激光源发出激光的频率也符合该函数关系f=f（Zi）。

矩阵向量Z=[Z1，Z2，Z3，……，Zn]，该向量上的点亮规则矩阵G=[a1，a2，a3，……，an]，其中a1，a2，a3，……，an的取值为0或1。所以矩阵向量Z上的点是否点亮取决于ZGT=[a1Z1，a2Z2，a3Z3，……，anZn]，若ai取0，则aiZi=0，表示Zi不点亮；ai取1，则aiZi=Zi，表示Zi点亮。综上，根据ZGT=[a1Z1，a2Z2，a3Z3，……，anZn]内的取值，激光发射频率f为ZGT矩阵内各个元素对应频率f（aiZi）的混合叠加。

同理，如图2所示，光电材料的位置关系建立空间直角坐标系。某个位置的坐标（x2，y2，z2） ，而面激光源1中的坐标为（0，y1，z1），面激光源2中的坐标为（x2，y2，0）。

在双面激光源下，要点亮坐标（x2i，y2i，z2i）发生光电效应，需要（0，y1i，z1i）、（x2i，y2i，0）两点的激光源同时发出激光。因此即使光电材料激发特性的一致，也能点亮坐标（x2i，y2i，z2i）。但是，由单面激光源可知，因为光电材料的各点激发特性一致，激光频率给定不变。一个

所以要求只有在（0，y1，z1）、（x2，y2，0）两点的激光源同时发出激光才能点亮坐标（x2i，y2i，z2i），这就要求光电材料具有双点激发性。

单、双面光源优缺点比较：单面光源只需要一面激光源，其功率小，更加节能；但需要激光点发出的激光频率符合函数f（Zi），并且需要同一激光点发出多个频率的激光，即多个函数值；同时对光电材料也要求符合这一频率函数的激发特性，这二者要求难以到达。双面光源不需要变频激光，其频率为定值，容易实现；但两面激光源，其消耗功率大，是同等条件下单面光源的两倍；它要求两点同时发出激光，而且要求光电材料只有在两点光源的汇交点时，才会被激发。

由此可知，用面激光点点亮立体点，从二维平面点到三维立体点，终究会有一个方向上的信息，不足。只有补充这个方向上的信息才可以点亮特定点。这个信息可以依据光电材料的特性设定，例如上述的激发频率、双点激发性，甚至还可以是温度。这就对激光技术研发和寻找光电材料提出了新的要求。

3 结束语

文章从新的角度探索裸眼3D显示技术，摒弃了目前主流的双目视差的深度暗示，而是在物理空间上真实呈现3D立体特征。提出了一种基于光电效应的激光裸眼3D显示方法和“萤火虫效应”的概念。该方法提出了单、双面光源“萤火虫效应”的模型，并进行了点亮“萤火虫”的规则研究。阐述了各自模型对激光和光电材料在微米级别的制造要求和特性要求，以及各自的优缺点。

参考文献

[1]张兴，郑成武，李宁，等.液晶材料与3D显示[J].液晶与显示，2012（4）：448-455.

[2]王琼华.3D显示技术与器件[M].北京：科学出版社，2011.

[3]王庆有.光电技术（第2版）[M].北京：电子工业出版社，2008.

[4]王嘉辉.邓玉桃.苏剑邦，等.全高清裸眼3D显示效果的评价与测量[J].液晶与显示，2013（5）：805-809.

作者简介：杨超（1992-），男，湖北黄梅，学士学位，本科，机械电子工程专业。

光电子技术的特点精选篇10

【关键词】电子信息技术;应用特点;研究探讨

当前经济社会高速发展，电子信息技术已经越来越广泛的渗透各个领域行业。如何有效运用电子信息技术，为经济社会发展服务，成为当前业内普遍关注的课题。笔者结合自身工作实践，在本文中阐述了电子信息技术的主要内涵，指出了电子信息技术的主要应用方向，分析了当前我国电子信息技术存在的问题，展望了未来电子信息技术的发展趋势，以期对当前和今后一个时期的电子信息技术运用有所借鉴帮助。

一、电子信息技术的主要内涵

所谓电子信息技术，是指运用电子技术来获取、传递、处理和利用信息。电子信息技术主要包括传感技术、通信技术、计算机技术、信号处理技术。目前，电子信息技术已经涉及到了通信设备制造业、计算机设备制造业、微电子器件制造业、视频音频产品、信息应用设备制造业、软件业、信息服务业、网络建设等多个产业，逐渐得到了各领域行业的重视。

二、电子信息技术的主要应用方向

电子信息技术作为计算机的主要发展特征，已经在计算机网络上得到多方面应用，主要应用方向有以下几点：

一是智能集约化。可以说，智能化是计算机发展道路上的一个重要方向。计算机智能是通过科学研究而建立的，运用现代网络信息技术对人的思维活动、感觉行为进行适当模拟，并对相关信息开展集约化逻辑分析和综合处理。

二是网络数字化。在计算机在现代社会中的不断深入运用中，网络逐渐成为计算机技术和信息技术结合的产物。计算机以其高清晰的数字处理技术，通过网络化运行，对信息资源进行互动交流共享，使网络数字化得到了实现。

三是高效快捷化。可以说，现代计算机网络技术最大的特点就是高效快捷。在整合存储各种信息资源的基础上，通过运用计算机电子信息处理技术，使各种管理都能实现高效快捷化。

三、当前我国电子信息技术存在的问题

1.技术力量比较缺乏

当前，技术人才缺乏、技术力量不足，成为制约我国电子信息技术发展的最主要问题。虽然我国高校在电子信息技术方面的人才培养力度不断加大，也取得了一定的实效，但这些技术人才多是单一型，从事的计算机信息技术领域比较单一，复合型的技术人才在我国十分少见。与此同时，这些电子信息技术人才相对低端，高端的电子信息技术人才严重欠缺。这都在很大程度上制约了我国电子信息技术的高速发展。

2.发展环境资源紧缺

制约我国电子信息技术发展的又一难题是发展环境资源的严重紧缺。造成这一局面的主要原因是我国电子信息产品的假冒伪劣、知识产权侵权行为、盗版产品的走私贩卖以及企业间不良竞争等多个方面。这些现象的存在，使我国电子信息技术在国际市场的竞争力持续下降，同时降低了我国电子信息技术的发展潜力。所以，要着力为电子信息技术营造良好发展环境，充分发挥电子信息技术人才的能力水平，全面推动我国电子信息技术市场的发展进步。

3.产业机构不够合理

目前我国的电子信息技术产业机构不够合理，这在一定程度上导致我国电子信息技术产品，与其他发达国家相比，各方面都比较落后。我国的电子信息技术产业虽然具有良好的发展前景，但正是因为产业机构不合理，制约了我国电子信息技术的发展快速升级。只有着力打破传统的产业机构设置，按照我国电子信息技术实际情况和发展特点，构建起完备科学的电子信息技术产业机构，才能真正推进电子信息技术科学、健康发展。

四、未来电子信息技术的发展趋势

1.系统集成发展

在电子信息技术发展过程中，系统集成电路制造技术是重要的组成部分。作为电子信息硬件产品核心，集成电路在应用范围上十分广阔，包括计算机的CPU、各种IC卡，都要运用集成电路。可以说，集成电路技术是我国高科技成果的代表，在世界经济发展上具有举足轻重的作用。而且，系统集成电路产品的芯片面积变大，集成度也逐渐变高，但尺寸越来越小，系统日益完善。估计在未来十几年的时间里，系统集成电路主要发展趋势就是加工细微化、硅片大直径化。

2.光电子技术发展

电子信息技术经历了光电子学和电子学两个发展阶段，已经逐步进入光电子技术发展时期，这是电子信息技术的飞跃性发展。光电子技术正逐渐衍生出两门学科，分别是能量光子学、信息光子学，根据市场发展的需求和自身特有的规律，能量光子学和信息光子学两个学科不断进步发展，正在逐步推动建立现代光电子信息产业与光电子交叉学科的形成，这在规模和扩大速度上，都是前所未有的。

3.个性化业务发展

未来计算机网络发展的主要趋势和方向就是高性能、大容量、多业务，逐步满足用户个性化的发展需求。同时，随着IP业务的持续增长，未来网络技术必将以超高速因特网为发展重点。我国的第一代因特网数据比较单一，第二代因特网了将融合语音、影响及数据等，正逐渐取代第一代英特网。可以说，由于DWDM的广泛采用，网络传输的成本大幅降低，用户实现了无线宽带与多媒体的实时通信。

总而言之，随着我国科学技术水平的不断提升，电子信息技术正逐步发展壮大。实践证明，电子信息技术容易受到科技水平的制约，所以必须要牢牢把握其技术应用特点和发展趋势。笔者认为，只要我们充分认清电子信息技术的主要内涵，把握好智能集约化、网络数字化、高效快捷化等电子信息技术的主要应用方向，进一步正视当前我国电子信息技术存在技术力量比较缺乏、发展环境资源紧缺、产业机构不够合理等诸多问题，真正明晰未来电子信息技术系统集成发展、光电子技术发展、个性化业务发展的趋势，就一定能够促进电子信息技术更好的服务于人类社会和生活。

参考文献

[1]魏万云.浅谈当代电子技术的发展[J].中国科技信息，2005年第19期.

[2]杨清林.浅谈电子信息技术的发展趋势[J].电子制作，2013年第19期.

光电子技术的特点精选篇11

关键词：电子信息技术；应用特点；发展趋势

电子信息技术在当今社会的应用范围广泛，不仅应用于国家的电缆、光纤、通信技术等领域，同时也应用于电脑、手机等设备当中。可以说人们的日常生活已经离不开电子信息技术的应用，电子信息技术的发展让人们的生活更加方便快捷，提高了人们的生活质量。在当今的现代化社会，电子信息技术水平和国家的科技发展是正相关的关系，电子信息技术水平直接影响我国的整体发展，提高电子信息技术水平，在一定程度上能够促进我国整体经济的发展。因此，相关的技术人员要重视电子信息技术的发展，根据当前电子信息技术的应用特点，解决电子信息技术存在的问题，并不断探索电子信息技术新的发展方向，从而保证电子信息技术水平能够有很大的提升。

1电子信息技术的应用特点

自上世纪改革开放以来，我国逐渐重视科学技术的发展，并在近几十年中取得了很大的成就。电子信息技术是我国近代科学研究的重要组成部分，电子信息技术的应用推动了我国整体的发展。电子信息技术自身有很多重要的特点，相关的技术人员要仔细研究并抓住电子信息技术的应用特点，才能更好地为社会发展进步做出贡献。

1.1数字化与网络化

电子信息技术的应用以计算机为载体，人们的思维过程通过语言来表达，同样计算机的运行也离不开语言，为了方便计算机的存储与运算，技术人员采用了二进制语言。二进制语言是将复杂难懂的数据进行量化处理，方便计算机直接接受指令并立即执行。网络通信离不开计算机的数字化处理，而整个网络的运行是以数字为主导的，因此网络离不开数字化。同时，电子信息技术的应用离不开网络，当前网络的类型有很多，比如小型局域网、家庭网络、地区网络、公司企业网络等。数字化是构成网络的基础，而网络化是所有数据的集合，电子信息技术通过数字化与网络化相结合，能够实现各地的信息、存储资源的共享。

1.2自动化

随着信息化社会的不断深入发展，电子信息技术自动化成为判断一个国家是否进入现代化社会的标志。自动化简单来说就是一些机器设备及系统代替人力进行操作，通过电子计算机的信息处理，能够自动控制机器运行。当前电子信息技术的应用领域范围在不断扩大，对于自动化技术的要求越来越高，不再只应用于传统的制造业、小规模的公司企业，而是应用于国防、医疗、科技等领域，通过结合多种技术形式完成电子信息技术的自动化。电子信息技术自动化的普及，替代了一些从事危险工作的人们，一定程度上造福了人类，同时提高了工作效率[1]。

1.3智能化

智能化简单来说是指某种事物或者系统通过计算机大数据的应用，能够满足现代人的需求。因为电子信息技术已经渗透到人们生活的方方面面，为了更好地方便人们的使用，电子信息技术的发展逐渐智能化。比如手机中的定位导航系统，主要是通过计算机云端的大数据分析和GPS的精准定位，从而方便人们快速找到位置。再有近几年频繁出现的无人驾驶汽车，这同样是电子信息技术智能化应用的产物。和传统汽车不同，无人驾驶汽车不需要人来驾驶，而是通过大数据分析与互联网传感技术相结合，从而满足人们的需求。

1.4高效化与快捷化

电子信息技术随着科学技术的发展不断完善，同时也会有其他新的技术不断产生。在不同的领域中，不是仅仅依靠电子信息技术就能完成各种高难度的操作流程的，而是根据实际的需要，将电子信息技术与其他技术相融合，从而高效率完成，达到最优化的结果。电子信息技术在进行应用操作的同时要注重高效化，这样才能更好地发展电子信息技术。随着电子信息技术的不断创新和发展，越来越多的电子产品应运而生为人们带来便利，比如移动通信商品、电脑等。电子信息技术通过大数据的分析及运行，让人们能够通过这些电子设备快捷地找到自己所需要的信息，满足了人们的日常生活需求。可以说电子信息技术的发展，推动了社会整体朝着快捷化的方向发展。

2电子信息技术在未来具体的发展趋势

2.1发展通信技术

具体来说，通信技术包括卫星网络通信技术、光纤传输通信技术、移动通信技术等。当前电子信息技术有着广泛的应用范围，其中在日常生活中人们接触到最多的是移动通信，即手机、固定电话等通信设备。随着科学技术的发展，移动通信技术已经从第二展到了第五代。在现今的互联网时代，越来越多的人使用移动通信设备，这些设备需要通过终端网络进行接入。第四代的移动通信技术难以负荷超高的数据流量，这给整个网络系统带来了极大的挑战。因此，第五代的移动通信技术被提出并开发出来，5G通信技术的数据传输速度比4G要快将近100倍，并且脱离了有线网络的束缚，实现小型的无线局域网模式。5G通信技术不再只限于手机的接入，可以用于企业网络及家庭网络，实现宽带自由。5G通信技术具有超大的网络流量，满足使用移动通信客户的需求，同时能够让人们同步进行高清的视频通话等一些大数据流量传输[2]。当前多个轨道的通信卫星都采用了电子信息技术，并且光纤通信传输的速度随着电子信息技术的发展也在不断加快。光纤通信技术主要是以光波为基础，光纤作为介质传输大数据信息，是现代化通信技术中比较重要的传输方式。光纤通信技术的出现改变了原有电缆通信的传输方式，也是通信技术发展史的重要标志。当前光纤通信技术主要应用于军事雷达、微波及一些安防监控等设施，在日常生活中的无线局域网也有一些采用光纤通信技术，并且有很多无线设备也在不断出现，比如无线路由器、蓝牙耳机等等。

2.2发展智能化家居

当前电子信息技术的应用趋向智能化，随着人们生活质量的提高，越来越多的人追求生活的舒适便捷。因此，人们对日常生活常用的家居有了更高的要求，追求智能化的家居。随着电子信息技术未来发展逐渐趋于成熟，完全可以满足人们的需求。智能化家居简单来说即实现家庭自动化，以家庭住宅为基础，将电子信息技术、安全监控技术及自动控制技术相结合，打造一个舒适、安全、便捷的居住环境。智能化家居包含了家庭自动化、网络家电及信息家电，其中家庭自动化相当于智能化家居的中控设置，是智能家居中的一个重要系统，主要通过集成电路，利用微电子技术控制家庭中的电子设备，比如由人在中央处理器的触摸屏上发送信息，再由中央处理器向家中的电脑、遥控器等设备发送数据信息，这样就形成一个简单的家庭自动化。网络及信息家电简单来说是将电子信息技术应用于生活中常见的家用电器中，利用电子信息技术控制家用电器，让电器变得更加智能化，让人们的生活更加便捷，比如采用数控技术的数控空调、全自动洗衣机、扫地机器人等等。现今智能通信设备逐渐普及，随着未来电子信息技术的发展，智能家电也可以逐渐步入大众生活。智能家电是智能家居的重要组成部分，智能家居作为一个新兴产业，市场的需求份额比较小，智能家居要想在未来适应市场经济，需要和电子信息技术及其他新技术相结合，同时做好智能家居市场的推广工作。

2.3发展光电技术

光电技术简单来说是两个技术的融合，即光子技术和电子技术，电子信息技术有了光电技术的融合能够更快速地发展。光子学是光子技术的基础，随着科学技术的不断提高，相关技术人员对光子学有了进一步的认识，光子学直接影响了现今信息化社会的发展。光子技术的核心是光集成技术，是以集成光学电路为基础的综合技术。现今光子技术主要有光子发生和存储技术、光子开关技术、光子显示及通信技术等。光子技术在现今社会的应用广泛，主要应用于医疗机构、能源、计算机信息等领域。随着光子技术的发展，产生了光子计算机，其运算速度超过当前普通的计算机，同时拥有了存储量极大的光存储设备以及信息传播速度极快的光纤通信，这些都对现今的信息技术研究领域产生了很大的影响。电子技术最早是在十九世纪末开始兴起，在二十世纪初开始发展，其范围逐渐扩大，并且应用的领域越来越多。电子技术是近代的一个新兴技术，同时也标志着近代科学技术的发展。电子技术主要的研究对象是电子器件，同时研究这些电子器件组成电路的具体应用范围。传统的电子技术因为发展不够完善，设备较为落后，只能研究使用低频技术处理的问题，而随着电子信息技术的发展，现代电子技术逐渐趋于成熟，能够研究使用高频技术处理的问题。因此，电子技术的发展离不开电子信息技术的应用，电子技术逐渐步入人们的生活，能够满足人们的需求，进而提高人们的生活质量。电子信息技术未来的发展趋势同样离不开电子技术，电子技术连接了信息产业和传统产业，能够真正提高生产效率，促进社会整体经济的快速发展[3]。

2.4发展集成电路

随着电子信息技术的不断发展，集成电路也逐渐趋于稳定，并且不断完善。集成电路的出现标志着传统微电子技术的转变，同时集成电路技术是一些高科技产品的标志。集成电路在人们的实际生活中应用十分广泛，比如计算机的内核处理器、ATM机、银行卡、POS机等等，可以说人们的生活已经离不开集成电路技术，该技术与人们的日常生活紧密联系在一起，更好地为人们进行服务[4]。集成电路的出现带来了很多影响：一方面，集成电路的使用减少了元器件的消耗，降低了生产成本，并且针对一些小规模的元器件，提高了生产技术。另一方面，集成电路由多个元器件构成，在抗干扰能力上有很大的提升，同时优化了电路设计，提高了集成电路的传播速度。最后，因为一种电路对应一种功能，而集成电路是多个电路的集合，同时具备了多种功能，为企业的生产提供了便利。

3结束语

随着信息化社会的不断深入，电子信息技术也在不断发展和完善，电子信息技术以其网络化和数字化、自动化、智能化、高效化的优势，给人们的生活带来了很多便利，同时也为一些科技企业提高了生产效率，降低了生产成本。因此，电子信息技术未来的发展方向主要是四个方面：完善通信技术、发展智能化、发展集成电路以及发展光电技术，这就需要相关的技术人员不断克服困难，积累更多的经验进行研究，在未来抓住信息技术发展的机会，才能更好地提高电子信息技术的水平，为社会创造更多的经济效益。现今集成电路在很多重要的领域都有应用，因此受到相关科学研究技术人员的重点关注，未来电子信息技术的发展要朝着集成电路这一方向深入发展。

参考文献：

[1]熊美.电子信息技术的应用特点与未来发展趋势研究[J].电脑知识与技术，2020，16（8）：264-265.

[2]宋鹏，雷先华.电子信息技术的应用特点与未来发展趋势分析[J].信息与电脑（理论版），2020，32（21）：166-168.

[3]张波，晋美郎杰，冯江波，等.电子信息技术的应用特点和未来发展趋势[J].中国航班，2019（12）：1.

光电子技术的特点精选篇12

【关键词】EPON技术；技术比对；配电网通信技术；应用

1 配电网通信业务需求

1.1 通信系统可靠性需求

配电网自动化系统为配电网提供各种服务，保证配电网的安全可靠运行。但是基于配电网通信系统是长期在户外运行的，容易受到外界环境因素的干扰及影响，比如风吹雨淋，太阳的暴晒等，配电网通信系统的线路很容易出现老化现象。为了能够保证配电网通信系统的可靠运行，要求配电网通信系统必须要具备一定的防护外界干扰因素的能力及自我诊断、隔离及恢复非故障区域供电通信能力。

1.2 通信系统实时性需求

配电网通信自动化系统要具备对配电网电力信息实时在线监测和故障分析的能力。为了能够快捷地对配电网电力信息搜集及整理分析，尤其是处理通信故障问题等，要求配电网通信系统要具有传输数据信息实时性的能力。一般而言，配电网通信系统在正常运行时，其配电网主站系统要在极短的时间内完成刷新终端数据，如RTU、FTU 等终端数据；如果配电网通信系统运行出现故障时，主站系统同终端交互数据的量会随之大幅增加。所以，为了保证配电网通信系统在遇到故障时能够实时地传输故障信息，及时隔离进而排除故障，除了要求配电网通信系统主站系统刷新终端数据外，还应具备快速传输大容量实时数据的能力。

1.3 通信通道的抗干扰能力需求

配电自动化主站系统包括以下子系统：配网EMS、GIS、SCADA、电能计量等。各子系统同主站系统设备进行数据传输交换及传输数据信息量差异性较大，为了能保证配电网主站系统同各子系统间的数据传输质量，要求配电自动化主站系统和各个子系统间的传输通道除了畅通无阻外，还应具备较强的抗干扰能力，使信息数据在主站系统及子系统间传输的误码率控制在相关范围内。

1.4 通信系统的兼容性与扩展性需求

配电网通信系统面对的电力客户数量庞大，同时通信网覆盖面广，通信网络运行中涉及的设备种类、型号及数量繁多。为了能够确保整个配电网通信系统的安全可靠运行，为用户提供优质的通信服务，满足社会生产生活的正常需求，这就要求配电网通信系统的所有设备都要具备良好的兼容性及通信网络的可扩展性。基于配电网通信系统比较复杂，通信网覆盖范围广，设备成本投入大的特点，考虑配电网通信系统建设的经济性也是不容忽视的重要环节。

2 配电网通信技术分析对比与技术选择

配电网通信网的主要通信技术包括：光纤通信技术、中压载波通信技术、无线公网通信技术和无线专网通信技术等。通信技术的特征表现比较多，但在在通信业务方面比较主要的特征是其时延、通信带宽、安全性及可靠性。下文笔者将对配电网通信主要技术进行技术比对与技术选择。

2.1 工业以太网

工业以太网具有带宽大，时延小及可扩展能力强等特点。工业以太网是以环形网络为主的网路结构，网络抗单点故障能力强，但是抗多点故障能力相对较弱。整体网络抗毁性能强大。

2.2 EPON

EPON具有带宽大、时延小及可扩展能力强特斯按。其网络结构主要是星型结构。也可以是以双PON 口备份或手拉手环形的形式组网。各个节点及光缆出现故障时其他节点不会受到影响，整体网络的抗毁性能强大。

2.3 中压载波技术

中压载波技术在配电网通信应用中表现的带宽低、时延大。且极容易受到电负荷的影响；此外，中压载波技术在应用过程中其可扩展能力比较弱，不具备抗设备单节点故障，电力电缆出现故障时整个线缆上的节点全部中断，通信系统无法运行，严重时整个配电网通信系统处于瘫痪状态。

2.4 无线公网技术

带宽低，时延大，网络在运行时容易受到其他网络通信负荷影响，不能实现在线通信的实时性及永久性，通信质量差、不稳定。此外，基于无线公网通常是与民用设施混用，比较容易受到外界因素的干扰，抗毁能力弱。

2.5 无线宽带专网技术

带宽比较大、时延比较小、网络受外界因素影响小，通信质量比较好。基于业务终端是与无线宽带专网基站设备连接组成行星网络所以无法抗设备单节点故障。通过以上对配电网通信技术的分析我们不难看出，EPON技术具有显著的技术优势，在配电网通信应用中效果良好，建议将EPON技术引入到配电网通信系统建设中，发挥其自身的优势特点，确保配电通信网的安全可靠运行，为用户提供更加优质的服务。

3 基于EPON通信技术在配电网中的应用介绍

以EPON技术为支持的配电通信网系统运行稳定可靠性强，经济效益高。现行基于EPON技术的配电网通信的应用主要体现在以下方面。

3.1 单电源辐射型

光线路终端设备布放在配电子站，将光线路的一个无源光网络级联多个非均分分光器；分光器设置在各个分段开关位置；比如变压器杆塔或者线缆分支箱中；将各个ONU 放置在FTU箱体中或者其他箱体中，ONU的光纤通信半径设置为25km左右，可满足单电源4-6km 范围的供电。

3.2 手拉手环网

配电网通信系统中的手拉手环网同配电网中的手拉手环网结构形式比较相似。都是在两个配电子站分别放置一个光线路终端设备，然后向两个光方向利用非均匀分光器级联延伸；光网络单位及分光器等设备放置位置应根据电网组网结构特点而定，保证各个环网上行链路都通过双PON口实现链路冗余保护，使环网在安全稳定的环境下运行。

3.3 双电源双T网

在相同方向的两个站点设置光线路终端设备，以双T型线缆结构形式组网。该类组网方式同手拉手环网的最大区别是光线路的光方向基本是超同一方向的，终端设备的设置位置也基本趋同。从上述的三种组网形式我们可以看出，在配电通信网系统组建时，EPON技术主要具备以下特点：配电网光纤通信线路分布情况会随着配电网电缆、线路敷设及架设情况灵活分布设置。配电网光纤通信线路敷设或架设施工工艺简单；并且网络多以带状或链状结构，便于维护管理；此外，基于EPON技术的配电网通信组网同电网高压等级站下连多个低电压等级站的结构相似；配电子站到配电终端间的光纤资源分布结构也是一点对多点的结构形式；便于多点低电压配电信息的统一管理。

4 结语

总之，随着科技的发展，EPON 技术将以其自身的强大功能优势为配电网通信系统提供有力的技术支撑，保证配电通信网的安全稳定运行，为更多的用户提供优质的通信服务，促使社会经济发展迈上更高台阶。

【参考文献】

[1]汪明达.EPON技术在电力配网自动化中的应用[J].网络与通信，2010.

光电子技术的特点精选篇13

【论文摘要】：介绍了光机电一体化技术特征，研究了国内外技术现状和发展趋势，指出了未来发展前景和一些重要技术热点。

近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。

1.光机电一体化技术特征

光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1体积小，重量轻，适应性强，操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3部分硬件实现软件化，智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4产品可靠性得到提高，使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：

（1）激光技术

1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。

2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。

4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。

（2）传感检测技术

1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。

2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。

3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

（3）激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

（4）光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1]刘志，朱文坚.光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）

[2]梁进秋.微光机电系统国内外研究进展.光机电信息，2000（8）

[3]宋云夺编译.光机电一体化业的未来.光机电信息，2003（12）

光电子技术的特点精选篇14

1光纤通信技术的特点

光纤通信技术的特点有:(1)频带极宽,通信容量大。(2)损耗低,中继距离长。(3)抗电磁干扰能力强。(4)无串音干扰,保密性好。

除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。

2我国光纤光缆发展的现状

为了适应网络发展和传输流量提高的需求,传输系统供应商都在技术开发上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纤上进行了55x20Gbit/s传输的研究,实现了1.1Tbit/s的传输。NEC公司进行了132x20Gbit/s、120km传输的研究,实现了2.64Thit/s的传输。NTT公司实现了3Thit/s的传输。目前,以日本为代表的发达国家,在光纤传输方面实现了10.96Thit/s(274xGbit/s)的实验系统,对超长距离的传输已达到4000km无电中继的技术水平。在光网络方面,光网技术合作计划(ONTC)、多波长光网络(MONET)、泛欧光子传送重叠网(PHOTON)、泛欧光网络(OPEN)、光通信网管理(MOON)、光城域通信网(MTON)、波长捷变光传送和接入网(WOTAN)等一系列研究项目的相继启动、实施与完成,为下一代宽带信息网络,尤其为承载未来IP业务的下一代光通信网络奠定了良好的基础。

3光纤通信技术的发展趋势

(1)超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。

仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

(2)光孤子通信。光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10—20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

(3)全光网络。未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

参考文献