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光电科学技术精选(九篇)

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光电科学技术

第1篇:光电科学技术范文

[关键词]科技水平;电子实验室;设计与制作;新主张

[中图分类号]F224.39

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158(2013)05-0321-01

目前,随着我国电子科学技术的发展,我国在专业设置方面也进行了不断地改革,电子科学与技术专业的前身便是的电子器件、激光、微电子等专业的组合与推陈出新的成果。它是一个宽口径、新生代的专业。并且一直是我公司研究的核心方向,拥有一支科研先进、学历资深的强大队伍。在我国,电子科学与技术专业的实用性与实践性都相对较强,不管是我国初级阶段的小康社会还是未来共同富裕的实现,电子科技都已经与普通百姓的生活息息相关。因此,目前光电子实验室是培养电子科学与技术专业人才及其重要的一步。

1实验项目的设置

根据我公司的现状,设置了以激光电子为基础贯穿整个光电子实验室的全过程,在此基础上,设计并制作了各种的实验器材与设备。经过深思熟虑与各部门的讨论研究,再结合公司周围的建筑环境,明确了应建的实验项目。通过实验项目的研讨,抽取项目中的四个实验,作为确定测量激光以及技术的项目,其中,实验以“光电子物理基础”为依据,来测定激光增益、激光线宽、以及激光纵横模。而另一方面,将以“光电子技术”为依据,主要项目是技术方面(包括电光调制技术、倍频技术以及激光调Q等)。

2实验仪器的设计和制作

公司通过走访了国内的几所科研公司的实验室,根据与实验室的领导谈话,得知并了解了这些公司电子科技实验室的一些状况与创新之处。我们也明确了并规划了属于自己的电子实验室设备配置的基本蓝图。

在测定激光增益这一项目过程中,发现我国内光电实验的方法都是各持己见、截然不同。比如:就拿放大法来说,有些科研人士是透过一个放大器并根据激光器所输出的激光,然后分别进行输入光强大小与放大器输出光强大小的测定,再根据最后的结果,求出所得的增益系数。另一些则在采用此方法时,也不尽相同。他们测试增益系数的方法是通过内损耗法而得。也就是把损耗输出片插入腔内,并且,根据该损耗片旋转的角度变化与损耗片上光反射率所发生的改变,然后,对损耗片上所输出的光强以及损耗片旋转角度变化关系曲线的测定,通过数据,就可以很快的求出小信号的增益系数,除此之外,还可以求出一些参数(如:腔内所损耗的以及饱和光强的参数等)。

但是用这种方法来测试机构是比较的复杂的,并且在数据处理方面,工作量与时间量都比较大,按照客观的标准,我们可以换另外一种方法来测试激光增益,那就是内损耗法。一般公司的光电科研室,大多数都使用染料调Q的方法来进行激光调Q,目前,工业化进程较快,并且工业生产中,激光的应用现状与调Q都比较的稳定与先进,基于这个原因与现状,我们采用电光调Q技术,并且已经明确了我们所要建设的电光调Q的实验基本的方法与操作原理。

确定了我们所采用的实验设备方案之后,下一步,就是依据所使用的状态与情形,明确与规划好实验设备的基本参数以及测量操作过程的精确程度,然后,就是设计新版的实验操作仪器结构,但是,在使用的过程中,出现了一些小问题,所以,根据使用的状况,我们对某些结构又开始了更精确与先进的改进,例如。当我们在采用内损耗法时,如果激光增益的损耗片旋转角度为@时,那么,放射光束的旋转角度就是2@。这就是为什么光探测器不能跟损耗片放在同一个旋转驱动轴上的原因。为了能够确保损耗片在旋转的过程中能够与反射光束探测器运转方向一致,在我国许许多多的实验装置中都是采用一套齿轮系统。然而,我们测试反射光时,是直接地用我们所设计的一条长条形的光电池。但是,这并不影响实验的内容与结果,如果损耗片在旋转的过程中,使反射光束不脱离光电池,那就万无一失了。这样不仅使实验装置更加的简洁,而且也降低了制作材料的成本。还有就是,三套装置的空间都较小(包括激光横模的测量、激光线宽的测量、激光纵模的测量)。在我们设计的过程,会将我们采用的同一种激光源(He-Ne激光)放置在同一个实验箱里面。激光就会被光反射器各自的引到不同的测试光路里面。这样可以有效的提高实验空间的利用。

在我们推出新的实验装置时,我们会用微机采集测试代替之前设备中,使用函数记录仪收录实验的数据。例如,如果在测量增益,损耗片上的反射光强度与其旋转角度的相关曲线,或者在测量激光横模时,光强的分布曲线,透过计算机的程序掌控步进电机运动,光探测器所测得的结果会通过模数转换被串口输进计算机里面去。这样曲线与数据表文件都会在计算机的荧屏上显示。为了能够使操作员通过计算机读取相关的数据并进行细致的分析与处理,在实验结束后,可以将数据拷进自己的硬盘里。这样不仅能够提高操作员对实验数据的敏感度与精确度,同时,还能更加熟练的操作相关的软件,如:Origin或者Matlab等。为了确保实验测试的精确度,如果我们测量激光线宽时,可采用多光束干涉法,并在我们新设计的实验装置中用CCD成像代替之前实验中通过拍照来记录的感光底片,输入计算机里,这样相关的程序读取荧屏上显示的数据以及图形文件。

为了避免在操作过程中产生枯燥的心绪,在实验设计制作的过程中,可以适当的加上其他有趣的项目。如果是进行电光的调制实验,操作员可以把电光晶体上测得的电光调制曲线进行适当的调节,然后,增加正弦信号,并通过调节直流偏压来观察信号的失真状况。紧接着,我们可以把MP3中一些通俗歌曲的音频信号传送到电光晶体上,收到的音频信号放大后,通过扬声器进行播放,在此过程中,操作员不仅可以领略到光通讯的整个过程,还可以感受到波片旋转过程中信号失真的具体状况。

3电子实验室目前使用的现状

目前,电子实验室主要开放对象是电子科学与技术专业的技术员。在实验的整个过程中,我们倡导操作员积极动手试验,以提高他们对基本实验的方法与技巧熟练度。本实验室除了对专业的技术员开放外,还可以开放其他对电子科学感兴趣的员工开设实验(物理学和应用物理学设有“现代光学实验”一课,物理学和应用物理学设有激光原理实验课程)。实验室除了能够完成实验任务外,还能帮助技术人员的研究其他的实验活动。并且,还想使实验室的设备更加简单化,以便相关技术人员进行更广泛的研究。如把电光调制系统更进一步的简单化,完成了混沌信号光通讯的研究,还有采用了脉冲调Q激光器,进行了激光烧蚀制备纳米材料的实验研究。

4下一步的规划

在光电子实验室里,由于里面设备的局限n生,技术操作员只能进行一些基础性的实验项目,由此可看出,光电子实验室在功能方面还有待完善。根据我公司的计划,在实验室的空间里,也新设了其他的实验项目(电子科学与技术中的“现代光学基础)这个实验项目跟普通的物理实验相差甚远,主要针对公司电子实验室的特点而设置。

它所涉及的领域比较的广泛,包括一些显示光学技术、光电检测、眼视光学等较先进的实验项目。为了能够使技术操作员的视野更加的开阔以及更多的实验供他们选择,在不久的将来,我公司将开设一些创新型、高科技的实验项目,其中,就包括新型激光器件应用、光纤通讯等实验项目。

第2篇:光电科学技术范文

理解和掌握该门课程的知识对培养学生的创新思维、动手能力以及分析并解决问题的能力都具有重要的实际意义,尤其可以为学生在光电显示行业就业提供充足的知识储备。然而,《光电显示技术》课程开设对任何学校来说都是一个挑战,因为光电显示技术更新速度快、涉及面广、内容繁多,如何使学生所学知识能够与企业所需有机结合才是这门课程开始成功的关键。传统的以老师讲授,学生死记硬背的方式已经不适合这类新型课程的教学。笔者就近几年在这一门学科中的教学总结一点经验,同时提出一些思考供广大教师和同学们作为参考。

1 教学内容的改革

《光电显示技术》内容繁多、设计知识面广泛,包括光学、光电子学、通讯技术、计算机技术、机械设计等多方面科学内容。大多数内容又牵扯大量的工艺、工程技术等内容。在48学时的课堂完成教学内容,时间相对不足,为了使得学生能在有限的时间内掌握和理解相关知识要素,我认为必须从以下几方面进行改革。

1.1 以企业需求为导向,突出重点

自本世纪初,应用型创新人才培养的战略思想已经深入到高等教育的改革方针之中。2014年我国教育部明确提出将一半以上普通本科高等院校向职业教育转向。这说明现在人才培养的方向主要取决于市场职位的需求。以前的本科教育的培养体制在当今市场经济中表现出了很多不适应性,导致教育资源的浪费和人才培养的不合理。《光电显示技术》由于具有很强的应用性,与企业需求关联性很强。所以笔者认为这门课的授课主要应以企业需求为导向,针对性的突出重点内容,省略一些传统且面临淘汰的技术内容。我校以前的《光电显示技术》教科书(清华大学李文锋等编写的《光电显示技术》[2])和教学大纲主要包括各类光电显示的器件结构、工作原理和驱动方式三个部分的主要内容,知识体系强调面面俱到,而对器件的上游工艺和下游工艺基本没有太多涉及。企业需求毕业生具有相关领域的基础理论知识,能够理解企业产品的工作原理,可以在此基础上做一些创新研发。同时,企业更需要毕业生具有对产品工艺技术、生产设备以及产品上下游具有一定的整体把握。因为这样,毕业生才能很快进入工作角色,才能切合实际的开展产品的生产工艺指导、生产现场管理、工艺技术创新及产品关键材料源头创新等。

鉴于此,笔者在大量调研了京东方、华星光电、友达光电及昆山龙腾等企业以及四大LED产业片区(株三角、长三角、福建江西地区、北方地区)的生产领域和产品特点的基础上,调整了授课内容。具体调整如下:

a)将液晶平板显示(LCD)、发光二极管(LED)、等离子体显示(PDP)列为授课重点;

b)将阴极射线管显示技术的课时缩短,以了解工作原理为基本教学目标;

c)增加重点授课内容所牵扯的上、中、下游产业工艺技术,逐层剖析,使学生掌握从材料到零件再到产品的整体工业生产过程;

d)增加新型光电显示技术的课后探索环节,培养学生创新思维,制造相关作品。

根据调整内容,以企业需求为导向、以理论基础知识为根据、以工艺生产流程为线索、以实际探索作品为兴趣点,逐步讲解光电显示技术中牵扯的器件工作原理、器件生产流程、器件驱动方式,这样逻辑清晰、目标明确,学生容易掌握和接受。

1.2 以科研为依托,激发学生兴趣,培养创新能力

光电显示技术与物理学、光学、光谱学、光电子学、铁电学、半导体技术、微电子技术、通讯技术等学科是相互交叉。它们之间相互促进、相互制约。近几年由于光电子技术、半导体技术的飞速发展,推动了光电显示技术的高速发展。现有的光电显示技术的飞速发展,使得大部分先进技术还没有在教科书中体现。为了使得学生在这一领域树立前瞻性眼光,感触光电技术发展的脉搏,开拓他们的视野。作为教师必须时刻学习和填充自己的知识结构,提升自己的理论实践水平;同时注重科研能力的提升,并将科研思维注入教学中,做到科研教学相结合。

此外,对于产品制造中牵扯的上、中、下游产业牵扯的工艺技术在授课中是一个难以实现教学效果的环节。桂林电子科技大学材料科学与工程学院具有广西区信息材料自治区重点实验室,其中几乎涵盖了光电器件制备的所有工艺设备和技术。比如,LED制备、光刻技术、CVD设备、真空蒸镀设备、磁控溅射设备、透明电极制备技术及衬底表面处理设备等等。在教学过程中,笔者在课程教学、实验实践、毕业设计(论文)等方面开展了改革探索。具体包括:

a)围绕设备,讲解工作原理与操作

设备是实现工艺技术、大规模生产的基础。讲述工艺技术必讲述设备的工作原理和操作。结合重点实验室的设备和人员配置,给大学生们讲解设备的工作原理和操作步骤。让他们熟悉光电显示器件生产中的设备仪器和操作流程。笔者通过这一环节,使得学生深入了解了所学知识和实际之间的对接,效果很好。

b)?n题带动,深入培养创新能力

以笔者研究课题相关的前沿问题,面向学生开设与光电显示相关课题。让学生加入到实际科研探索中,通过设计探索实验和解决问题的探索思路,让广大学生们对光电显示技术领域的上游行业进行充分认识。培养他们的独立创新能力和研发能力。通过实践,激发了一部分学生对于光电显示技术相关的探索兴趣。

c)紧扣毕业设计,重点提升

结合笔者研究基础,针对有意在LED领域发展的同学,设置专项的LED毕业设计课题。让学生独立思考并提出相关问题,集中培养大学生的科研素养,让大学生具备独立进行技术开发和研发的初步技能。这一过程中,重点培养学生的在LED领域的原创开发能力。笔者已经指导了少数本科生顺利完成了LED相关的毕业设计,现已经成功进入相关企业进行工作。

2 教学方法改革

教学方法是针对教学内容选择使用的。没有好的教学内容,教学方法显得苍白无力;但是只有好的教学内容,没有好的教学方法则达不到预期的教学目标。如何将教学内容以生动、形象的形式展现给学生,让他们容易接受和掌握,就需要好的教学方法来诱导。《光电显示技术》由于知识繁杂,缺乏体系,掌握和理解起来比较困难,教学方法显得尤为重要。

2.1 启发式教学为主

通常所说的教学方法是指老师在课堂上以讲述为主,结合板书或是教学媒体将知识点传递或灌输给学生。教师是整个教学环节的主体,学生成为学习的被动方。这种教学方法有利于教师对于课堂的组织与管理,但是忽略了学生的能动性和创造性。如何达到预期的教学效果,调动学生的积极性才是关键。据不完全统计,由于光电显示技术的发展,大学生上课玩手机的现象已经变得非常普遍。如果学生对课堂失去兴趣,那么教师讲述得再具体、再透彻也是失败的。因此,必须充分调动学生学习的主观能动性。首先,《光电显示技术》是一门非常接近应用的课程,所以讲述每一种光电显示技术之前,必须结合身边实例,激发学生的求知欲。比如:在讲解液晶显示器章节之前,提出一个讨论题目“以自身成长为线索,谈谈你对家里电视机的更新换代的感受?”,让学生分组讨论,得出小组意见。这样让学生体会光电显示技术发展的速度和带来的便捷。同时也借助光电显示技术的缩影-电视机来说明光电显示技术就在我们身边。然后提出一个具体问题“你知道家中的电视机是何品牌,是如何制造和工作的呢?”,这样让学生带有一定的疑问来学习液晶平板显示的内容。当学生对于你提的问题存在疑问,并且这个显示器件又是经常接触的,就会激发他们的求知欲。这样会使得他们认真听讲,教学效果也就有质的提升,掌握的知识也最牢固。所以《光电显示技术》课程教学中的启发式教学容易实现,能大幅度提升教学效果。这就要求教师对每一种显示技术能提出适当的问题,让学生带着问题进入课堂学习。课后布置一些思考题,让学生学会借助网络资源加深学习的效果以及拓展自己的知识结构。教师集中一段时间集中和学生讨论,分析学生自主学习中存在的问题。这样通过启发式教学手段,结合课内课外学习,提升学生的学习兴趣和学习效果,培养他们自主学习能力、分析能力。

2.2 介入翻转课堂

对于有一些新型光电显示技术,如果采用教师讲解为主的教学方式,难以达到预期的教学效果。适当介入翻转课堂,发挥学生的能动性。翻转课堂的形式采用团队协作形式。以新型显示技术为课题,分为基础理论、基础制作工艺、驱动原理与方式、显示器的优缺点分析等模块。将这些模块分给一个小组,小组人数一般在5-7人,由组长组织讨论,结合教材,借助网络和重点实验室师资平台,最终完成一个讲稿PPT。最后由组代表进行15-20分钟时间讲述。讲述结束后由教师总结并针对讲述内容进行评价和补充。经过笔者总结,适当引入翻转课堂可以在很大程度上激发学生主动学习的兴趣,有的学生还根据网络资源,采用简单的光学投影装置制备出了立体的全息投影实例,并在课堂上进行了展示。还有很多学生根据自己的亲身动手尝试制备了一些其他简单的显示装置。这种先根据基础理论,结合网络资源,再通过亲手制作,加深了对基础理论的理解,也让学生觉得学有所用。

2.3 介入研究型教学方式

在教学内容中,笔者将课程教学与毕业设计、大学生创新活动结合。将学生带入课题中。给他们树立解决工程问题的信心、培养他们解决实际问题的能力。在指导学生毕业设计过程中,采取大方向由教师给出,然后根据方向进行大约1-2个月摸索,然后开小组会议讨论确定具体的研究内容。随时让他们总结实验探索过程中存在的问题和提出拟解决的思路,和教师共同制定下一步研究计划。通过反复的摸索,总结失败、成功的教训,最后实现小的研究目标。以此培养学生严谨的科研态度,体会科研中探索创新的乐趣,进而加深他们对知识的理解深度,拓宽他们对光电显示前沿的相关认知,培养他们基本的研发素养,为学校教育和社会需求的衔接提供基石。

3 对该课程进一步深化改革的几点思考

3.1 校企联合

在上述教学内容和教学方法的改革的基础上,本课程还需要强大的实验平台作为支撑。这里所述的实验平台,笔者认为包括两个部分:第一包含学校基础实验平台。第二包含企业见习实验平台。国内很多高校开展了该课程的教学,但是具有相关完整的实验设备的学校较少。必须健全这一课程实验课的开展,形成与理论课程配套的实验课程,才能加强这门课的培养作用。比如开设:LCD驱动方式实验、LED制备实验、LCD\LED驱动实验、显示器参数测试实验、光刻实验、透明电极表面处理实验等等。在学校实验平台建设的基础上,通过学校积极和相关企业达成实习合作机制,积极鼓励学生参加企业见习实践,使学生真正的融入光电显示器件生产中。在见习过程中,让学生熟悉显示器件制备流程、工业制备设备的运作模式、显示器件存在的主要问题、企业的相关岗位设置等,加深学生对该行业的工业生产、研发的了解。这样做到学校的培养和企业的需求能够基本实现无缝对接。

3.2 调整课程考核制度

该课程和很多基础课程性质存在很大差别,没有比较系统的知识体系和理论结构。这门课程主要强调的是学生能够学以致用。所以考核可以采用卷面考试、科研小论文、创意小作品等多元化的综合考核形式。同时可以结合企业实习表现,与企业协同考核。这样可以避免现有的纯试卷考试的弊端。

第3篇:光电科学技术范文

(安徽工程大学电气工程学院,安徽 芜湖 241000)

【摘 要】光电子产业作为21世纪具有代表性的主导产业之一,对当今世界科技发展起到巨大驱动力的作用。而《光电子技术》则是电子信息科学类专业的基础学科,本文从分析该课程在本科教学阶段的现状及存在的问题出发,通过剖析学生学习的状态及《光电子技术》在教学模式中存在的问题,把科学研究引入课堂,采用诱导式教学方法和多元化的考核评价标准,对《光电子技术》的教学模式进行创新性探索。实践表明这些教学探索极大程度的调动学生的学习热情,提高了《光电子技术》的教学效果。

关键词 光电子技术;教学方法;诱导式教学

基金项目:安徽工程大学引进人才项目(2013YQ002)

作者简介:张艳(1983—),女,汉族,博士,安徽工程大学电气工程学院,讲师。

0 引言

随着国家信息化建设的逐步深入,我国采取了一系列积极、稳妥、有效的措施促进电子信息技术产业高速、持续、健康的发展。从2002年开始国家计委组织实施光电产业化专项计划,光电专项产业化目标[1]是:(1)根据我国在光电子研究开发方面所具有的技术优势和资源特点,重点支持一批技术水平高、市场前景好的光电产品,实现产业技术升级,并尽快形成规模生产。(2)“十五”期间初步形成具有一定自有知识产权和产业优势的光电产业体系。通过对我国已有技术和资源优势并在国际市场有竞争力的光电子产品的重点支持,力争在“十五”期间使国内光电产业能够满足国内各行业的需要,并进入国际市场。(3)通过技术创新和项目建设的带动,扶持光电产业基地的形成。光电信息技术产业的迅速发展,使得具有光电信息技术知识背景的从业人员的需求逐年增加。作为培养专业人才的摇篮,近年来,很多高校相继开设了光电信息工程专业。它以培养可从事光学工程、光通信、图象与信息处理等技术领域的科学研究及相关领域的产品设计与制造、开发及应用等工作的应用型人才为目的。

而《光电子技术》作为光电信息工程专业的一门专业基础课,从了解光电子技术的发展和应用开始,通过学习光学基础知识,以光学系统的源、传输通道、信息加载、探测、信号处理、显示和存储为主线,引导学生系统、全面的学习光电子技术。通过本课程的学习应使学生对光电子技术中的基本概念、基本技术和基本器件有比较全面、系统的认识,培养学生分析和解决工程技术问题的能力,为进一步学习相关专业课打下基础。

本文从分析《光电子技术》课程在本科教学阶段的现状及存在的问题出发,通过剖析学生学习的状态及《光电子技术》在教学模式中存在的问题,把书本上的内容与当前光电信息产业的发展现状相结合,采用诱导式教学把科学研究引入课堂,对《光电子技术》的教学思路进行创新性探索。实践表明这些教学探测极大程度的调动学生的学习热情,提高了《光电子技术》的教学效果。

1 《光电子技术》的教学现状及问题

就《光电子技术》这门课程而言,由于教学内容的逻辑推导内容较多,要求以大学数学为基础,具备物理学,材料学,电路电子等多学科的知识和理论体系,导致部分学生对其缺乏兴趣,进而 影响到教学的效果。

尽管近年来,随着的电子设备走进课堂,授课方法也日趋多样,如、“现代化多媒体与传统板书”相结合的教学方法、“图片演示与实物展示”相结合的教学方法、“课堂讲授与小组讨论”相结合的教学方法等[2]。对传统意义上的教学模式进行了改革,如,讲解到激光原理与技术这一章节的时候,在课件中放上激光器以及激光光束的图片,把文字描述的内容以实实在在的实物图片展现在学生的眼前,加深了学生对知识点的理解和接受。这些教育教学方法的改革在很长的一段时间的确取得了很好的教学效果。

然而,随着的物联网技术的发展,现在的大学生可以从互联网上获取海量信息,仅仅是一副图,一个装置器件已经无法引起学生过多的关注。那么,如何吸引到学生的注意力,激发学生的学习兴趣,把《光电子技术基础》这门光电信息工程专业基础课讲解的生动,打开学生通往光电子技术领域的大门,为进一步学习相关专业课打下基础是我们亟需解决的问题。

2 诱导式教学方法

传统意义上的诱导式教学方法早在20世纪80年代被提出,其理论依据出自《论语-述而》:“不愤不启,不悱不发,举一隅不以三隅反,则不复也。”意思是只有当学生百思而不得其解时,教师才可以有选择的启发他,当学生心里明白但不知如何表达时再去开导他,如果学生不能举一反三,就先不要往下进行了。因而诱导式教学应当是“启发”和“引导”相结合,通过“启发”和“引导”学生,使得学生在有限的课堂教学时间内做到触类旁通,提高教学效率。

而大学教育赋予了“诱导式教学”新的含义,除具有传统意义上的诱导式教学的思想以外,还包含了用发展的眼光看待书本上的知识体系,把科学研究、最新的科技发明、科技产品引入课堂。就《光电子技术基础》这门课程而言,可以从光电产业的最新科研成果中提炼出与课本知识点相关联的的内容,通过光电产业的新发明,新应用吸引学生的注意力,在讲解这些发明或应用的过程中传授教学内容,激发学生的学习《光电子技术》的兴趣。以《光电子技术》[3]中“偏振——起偏——检偏”这一知识点为例,如果仅仅从书本上给出的概念出发讲解:(1)偏振指的是振动方向对于传播方向的不对称性;(2)自然光得到偏振光的过程称之为起偏,所用器件为起偏器;(3)检测某一光束是否为偏振光的过程称之为检偏,所用器件为检偏器。抑或在多媒体课件上放置光束起偏/检偏的图片,都不能起到很好的教学效果。为了吸引学生的注意力,激发学生对“光的传播”这一教课内容的兴趣和求知欲,同时扩展学生的知识面,可以从近阶段的热门话题个人全息手机(takee手机)引入,takee手机的亮点之一是可以使用户从各个角度都能感受到浮在屏幕上的全息立体3D效果,进而联系到学生身边的光电信息技术——3D电影,观众要戴上一副特制的眼镜,而这副眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片,由此把重点落到“偏振”这个知识点上,让学生在一个轻松的教学氛围中不仅学到了新知识,(下转第82页)(上接第86页)而且知道新知识的应用领域和当前发展的现状,扩宽了学生的知识面和眼界。

因此,大学课堂中的诱导式教学方法应该:(1)培养学生具有批判性思维;(2)具有科学的想象力;(3)具备自我塑造和发展能力。在此基础上,“以点带面”提高学生的创新能力和动手实践能力。

3 多元化的考核评价标准

北京航空航天大学校长前校长曹传钧教授在本科教学上,提出“讲一、练二、考三”的教学模式。指出学生的学习效果体现在:(1)知识面的宽窄;(2)学习,实践的经历;(3)自学的能力;(4)是否具备创造性思维和创造性能力,具有独立的见解等几个方面[4]。那么单纯的一张试卷,一次考试就不能够作为学生掌握知识的依据。

而《光电子技术基础》是理论与实践相结合的一门课程,这就要求其课程的考核评价标准应该具备多元化,多样性的要求。整个课程的考试分为三部分:(1)理论部分的考核:可以采取闭卷考试了解学生对基本概念,基本理论的掌握程度,或者把基本理论深入剖析,采用开卷考试的方式,考察学生运用书本知识分析问题的能力;(2)实验部分的考核:通过实验不仅能够加深学生对知识的掌握,实验本身更是对整个章节,甚至整个课程内容的一个体现,如电光调制实验,旨在让学生掌握晶体电光调制的原理和实验方法,但是该实验从激光发射出的光波经由起偏器,电光晶体,1/4波片,检偏器之后被光电探测器接收,通过信号处理,学生可以在示波器上观察到作用到电光晶体上的调制信号曲线和光电探测器解调后的信号曲线。而这么一套设备展现出来的就是一个完整的光电系统。学生在实验的过程中可以运用光电系统的知识搭建好实验线路,确定光路信号的走向,通过示波器显示的信号曲线分析实验过程中出现的问题,思考该问题出现的原因以及采用何种解决这些问题,从而考察了学生对于光电调制内容的掌握程度,促使学生从实践中意识到理论知识的重要性,提高学生分析问题解决问题的能力;(3)课程设计部分:课程设计旨在学生根据授课内容,通过自学扩大自己的知识面,结合日常生活中使用的光电子产品,培养学生科学的想象力和创新能力。整个成绩采用百分制的标准,三部分的分值分配以60%+15%+25%的形式评判学生对《光电子技术基础》的学习掌握程度。

通过对两届学生的采用诱导式教学和多元化考核评价的教学,其实践表明这些教学探索极大程度的调动学生的学习热情,提高了学生运用所学知识分析问题,解决问题的能力,培养了学生的动手能力和创新能力,达到了《光电子技术》的教学效果。

4 结束语

光是人们最为熟悉的现象之一,从17世纪关于光的本质的两大对立学说到21世纪的信息时代,光电信息技术已经渗透到人们日常生活之中,除了光电子技术专业的学生需要深入系统地学习《光电子技术》外,微电子技术、材料、电子科学与技术等专业的学生也需要了解光电的基本概念和基础知识。探索诱导式教学方法在《光电子技术》课程的新模式和多元化的考核评价标准,把光电基本概念和基础知识与当前光电信息产业的发展现状相结合,使学生较好地掌握所学知识,把握知识点的学术前沿,为学生的进一步学习和发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]国家计委.国家计委组织实施光电子产业化专项计划[J].中电网,2002,2,28.

[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(9):77-78-81.

[3]朱京平.光电子技术基础[M].2版.科学出版社,2009.

第4篇:光电科学技术范文

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第5篇:光电科学技术范文

随着我国科学技术水平的不断提高,促进信息功能材料的不断推广应用,而信息功能材料逐渐向着信息存储、传输、显示、转换等功能方向转换,具有容量大、速度快、能耗低、功能多样化等优势特点。近年来,信息功能材料逐渐与光电信息技术相结合,能够促进光电信息功能材料的开发和应用。主要分析光电信息功能材料的制备方式,并论述光电信息功能材料的研究进展。

关键词:

光电信息;功能材料;研究进展

随着我国科学技术的日新月异,有力的推动着社会的发展与进步。光电信息功能材料作为新材料,能够得到充分的研发,并广泛应用于社会众多行业领域中。在光电子时代背景下,光电信息功能材料具有稳定性的良好性能,在社会众多行业领域中的应用,有着良好的发展前景。目前,我国关于光电信息功能材料的研究进展主要表现在光折变材料、半导体材料、纳米材料等方面,能够在一定程度上推动我国电子时代的发展进程。1光电信息功能材料的概述在信息时代背景下,材料领域的研究更为广泛,走在国家科研的前沿之路,为现代化科学奠定坚实的基础条件。光电信息功能材料的研究,主要以量子论为基础,相关人员对电子物理运动规律进行一系列探究,偶助于推动光电信息技术的研究和开发。基于此,光电信息功能材料得以开发和应用,主要包括光折变材料、半导体材料和纳米材料,其信息存储容量更大,且信息传输和处理速度更快,适应我国社会发展和人类进步的发展趋势,同时能够在一定程度上促进信息技术的发展[1]。

1光电信息功能材料的制备方式

目前,光电信息功能材料受功能、尺寸等因素的影响,使其制备方式可能存在差异性,因而能够适应于不同社会领域的实际需求。但是,就光电信息功能材料制备方式而言,主要表现在微波反应烧结、溅射法、PCVD等。通过合理方式对光电信息功能材料的制备,可以增强材料的性能和充分发挥其积极作用,有助于推动我国光电信息技术的快速发展[2]。

2光电信息功能材料的研究进展

2.1光电信息功能材料之光折变材料

光折变材料是光电信息功能材料之一,主要是在光的照射下,发生电荷转移,形成空间电场,最终在电光效应的影响下而产生的光电材料。光折变材料在人类社会众多领域中有着广泛的应用。现阶段,我国关于光折变材料的研究主要表现在数据存储、测量、光放大、图像处理等方面。对于光折变材料而言,主要包括无机光折变材料和有机光折变材料两种。首先,无机光折变材料主要有三类,分别为:以LiNbO3、BaTiO3为主的铁电晶体;以Bi12GeO20为主的非铁电体;以GaAs、CdTe、CdSe为主的化合物半导体。其次,有机光折变材料中,聚合物的应用更具优势,在社会众多领域中有着广泛应用,其发展空间较为广阔,能够为相关技术人员创造良好的条件。总之,随着光折变材料的研究进程加快,相关科技人员能够通过聚乙烯咔唑对图像进行识别,为后期三维体全息图存储奠定良好条件,同时促进光电信息存储的广泛应用。

2.2光电信息功能材料之半导体材料

半导体材料是导体材料和绝缘体材料之间的一种材料,能够实现电能和光能之间的相互转换。新时期,我国对半导体材料的研究相对较多,且该材料的应用范围较广。其研究进展主要表现在以下方面:首先,硅微电子技术材料。该材料是制成半导体集成电路、光伏太阳能电池的重要材料,属于我国新能源产业。随着硅材料技术的不断发展和应用,促进硅材料产业的快速发展。其次,对量子级联激光器材料的研究,该材料主要在光通信、移动通信等领域中有着广泛的应用,能够在一定程度上推动着人类工业化的发展进程。最后,对光子带隙材料的研究相对较多[3]。

2.3光电信息功能材料之纳米材料

纳米技术近年来比较热门的研究话题,而纳米光电材料是光电信息功能材料的重要组成部分。光能与电能、化学能等能源之间转换过程中,可以形成全新的纳米材料,在社会众多领域中的应用,具有一定的优势,如发展前景良好、性能优良等,尤其在光的通信、存储中有着更为深入的应用。现阶段,我国对纳米光电材料的研究相对较多,并取得良好的进展。在纳米电子器件的发展条件下,纳米光电子学得以快速发展,其研究领域主要表现在:一是关于纳米粉末在光电探测器中应用的系列研究,二者能够相互作用,且纳米粉末可以改善SOI的不良性能;二是对一维纳米材料应用的相关研究;三是对纳米硅薄膜应用的研究,其独特性质,能够充分发挥量子尺寸效应,有助于科技人员对纳米光电材料的深入研究。

3结论

随着社会的发展与进步,科学技术日新月异,造福于人类。近年来,光电信息功能材料的研究有较大进展,取得良好的成果,能够以光电为信息载体,促进人们对量子物理的深入研究。由于光电信息功能材料能够在人类社会生活众多领域中有着广泛的应用和充分发挥其积极作用。所以,相关人员有必要加强对光电信息功能材料研究进展问题的研究,能够为相关科技人员提供有力的参考依据,有助于推动光电信息功能材料的研发进程。

参考文献:

[1]王智玮,刘丽媛,陈润锋,等.基于芳香性聚酰亚胺的光电功能材料及器件研究进展[J].科学通报,2013(26):2690-2706.

[2]朱玉兰,杨艳杰,尹起范,等.四硫富瓦烯衍生物在有机光电功能材料方面的研究进展[J].有机化学,2005(10):22-30.

第6篇:光电科学技术范文

对,都出现了镜子。从本质上说,都和光学有关。

大到探月的嫦娥卫星,小到日常生活中的单反相机、CD光盘,无论是国家进步,还是你我的生活质量,都与光学工程息息相关。由于光学工程的应用实践要求十分严格,相关本科专业的毕业生往往无力承担与光学工程科学技术研究直接相关的工作。因此,每年有大量相关专业的本科毕业生选择考研。

由于光学工程是一门高层次、高门槛的学科,相较于机械工程、计算机科学与技术等专业,开设此专业的院校并不多。总体看来,光学工程专业的考研竞争比较激烈,尤其是在一些光学工程名校之中,2012年浙江大学光学工程的报录比就曾高达17∶1。

目前,我国具有光学工程博士一级授予资格的高校共38所。具有光学工程国家重点学科的高校共有清华大学、北京理工大学、南开大学、天津大学、长春理工大学、南京理工大学、浙江大学、华中科技大学、国防科学技术大学等9所,具有国家重点(培育)学科的高校有上海理工大学、电子科技大学两所,具有博士培养资格的中国科学院相关研究院所主要有长春光机所、西安光机所、上海光机所、上海技术物理所、安徽光机所、成都光电所等6所。

我们如何在为数不多的顶级名校或科研院所中选择一所最适合自己的院校呢?

第一,重视院校综合实力,避免依赖单一数据。

各种评估结果中的得分、排名等数据往往只能反映院校的宏观指标,且不同机构均有不一样的标准,很难客观真实地反映院校的全部情况。各院校的研究方向独具特色,互有长短,具体到每个研究方向,实力强弱更不相同,比如,光学设计这一领域,普遍认为实力强弱依次为清华大学、北京理工大学、浙江大学、天津大学等。同样的道理,单纯地看重院校的院士、长江学者数量、实验室规模、研究经费等指标也是不科学的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育质量的好坏,院校的导师构成、地理区位与就业环境、同学本科来源的层次与学术氛围等软实力也不是量化指标可以衡量的,然而这些因素对研究生阶段的学术成就以及未来的职业发展,往往比宏观数据具备更大的影响,万万不可忽视。

第二,光学工程不是什么院校都能“玩得转”。

在考生中广泛存在“211高校未必比985高校差”的思想,从而选择考研难度相对较小的“211工程”院校深造。不可否认,一些“211工程”院校在其传统优势学科上的确不比“985院校”差,甚至更有优势。但是,光学工程是一门“高富帅”的学科,只有高层次的院校才能承载光学工程这门学科,而优秀的光学工程人才往往也出自优秀的院校。主要原因体现在两个方面:第一,光学工程精密程度非常高,对实验仪器设备和资金的依赖性比较强,缺少国家重视和资金上的倾斜,院校很难承担昂贵的实验仪器设备,从而限制研究生的发展;第二,“985”院校导师的视野更加开阔,对研究生的基本要求更加严格、培养目标更高,甚至某些院校的本科生在导师的指导和严格要求下也能在诸如Optical Letters等国际顶级光学期刊上。此外,高层次的院校学术氛围更加浓厚,出国深造、就业等方面也具备更大的优势。

在此背景下,有必要对光学工程相关院校及其考研情况进行深度解读。本文将以拥有国家重点学科的浙江大学、华中科技大学、天津大学、南开大学,以及中国科学院的上海光机所为例进行具体分析。

浙江大学:为强者而生

学科地位:浙江大学光学工程学科设立于光电信息工程学系内,该系前身为浙江大学光学仪器专业,是中国光学工程学科的诞生地,具有雄厚的学科实力。在2007―2009年、2010―2012年教育部学科评估中均排名第一。

学科特色:有现代光学仪器国家重点实验室、国家光学仪器工程技术研究中心、国防重点学科实验室等国家级研究基地。目前设置有光学工程研究所、光电信息及检测技术研究所、光电子技术研究所、光电显示技术研究所、先进纳米光子学研究所和光及电磁波研究中心、光学惯性技术工程研究中心等机构。

研究领域:浙江大学光学工程主要研究领域十分宽广,包括微纳光学与介观光学与器件、光学光电子薄膜、光电显示技术、高精度光纤传感、光电成像技术、微纳米精密检测技术、生物光子学、新型激光与光电子技术、光电子集成器件与系统,光通信技术与系统和新颖人工光电介质等。

师资力量:光及电磁波研究中心以长江计划特聘教授何赛灵为领军人物,大部分导师均为杰出“海归”或外籍教授,在光子学和电磁波的理论和实验研究领域开展了大量工作,获得了许多具有国际影响的学术成果。

地理区位:长江三角洲地区具有规模庞大的光电产业集群,具有国际化、起点高的特点,相较于珠三角地区以封装、为主的光电―半导体产业而言具有广阔的发展前景。

竞争情况:浙江大学就读光学工程的研究生中超过半数来自于浙江大学、天津大学、南开大学等名校的推免生。考研竞争极为激烈,从近年报录比便可见一斑。

考试特色:浙江大学光学工程考研参考书为郁道银、谈恒英著的《工程光学》。浙江大学光学工程的专业课考试较其他学校包括的内容更多,报考的同学需要复习几何像差、傅里叶光学等本科阶段较为薄弱的知识板块。此外,也会考查一定的激光原理知识。

华中科技大学:光谷传奇

学科地位:华中科技大学光学工程近年来发展迅速,实力雄厚。尤其是在筹的武汉光电国家实验室是我国目前仅有的几个国家实验室之一,学科地位非同一般。华中科技大学在2010―2012年教育部学科评估中与浙江大学并列第一。

学科特色:光学与电子信息学院设有武汉光电国家实验室、激光加工技术国家工程研究中心、下一代互联网接入系统国家工程实验室、国家集成电路人才培养基地、教育部电子信息功能材料重点实验室(B类)、教育部敏感陶瓷工程中心等研究机构。其中武汉光电国家实验室是由教育部、湖北省和武汉市共建,依托于华中科技大学,联合武汉邮电科学研究院、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国船舶重工集团公司第七一七研究所共同组建,已投入4亿多元建立了12个科学研究平台以及1个光电公共测试平台。

研究领域:华中科技大学主要研究方向为光电测控技术、光电信息存储、光通信技术、基础光子学、激光科学与工程、光电子器件与集成、纳米光电子学、生物医学光子学、能源光子学、太赫兹技术。

地理区位:华中科技大学地处著名的武汉光谷,当地产业集群形成的产学研体系研究水平很高,产业价值巨大,尤其在光通信、激光等领域具有较大优势,就业前景看好。

竞争情况:华中科技大学工学复试分数线2013年为330分、2012年为340分、2011年为330分。招生人数60人左右,随当年推免生比例有所波动。

考试特色:华中科技大学光学工程专业课考试偏向物理光学、电子学、激光原理相关知识。需要注意的是有两个单位可以接收光学工程的硕士生,分别是光电学院和武汉光电国家实验室。

天津大学:精益求精

学科地位:天津大学光学工程学科设立在天津大学精密仪器与光电子工程学院,是我国较早设立光学工程的高校之一。天津大学光学工程在2007―2009年教育部学科评估中名列第二,2010―2012年教育部学科评估中名列第三。此外,天津大学精密仪器与光电子工程学院也是教育部“教育教学改革特别试验区”的15个全国试点学院之一。

学科特色:所在学院设有精密测试技术及仪器国家重点实验室、光电信息技术科学教育部重点实验室、精密仪器中心、现代光学研究所、光电子研究中心、传感工程研究所、照明技术研究所、光电测控技术研究所、激光与光电子技术研究所、生物光学研究所、安全防伪技术研究中心等研究和开发机构。

研究方向:超快激光理论与应用研究、光学信息处理及其应用、光学技术在计算机科学中的应用、数字图像处理技术、光学传感器技术、先进固体激光及非线性频率变化技术、光电子学与光通信技术、激光与光电子应用技术等。

师资力量:中国科学院院士1人,中国工程院院士1人,长江计划特聘教授4人。天津大学光学工程的师资队伍配置十分合理,老中青年教师比例合理。老年教授如姚建铨院士、王清月教授等可以保证该学科的顶级实力,中年学科骨干如刘铁根教授近年来在光纤传感领域硕果累累,超快激光实验室的胡明列教授是天津大学最年轻的教授,学术前景十分光明。

地理区位:既紧挨近年来得到长足发展的天津滨海新区,又毗邻首都北京,就业环境较为优越。

竞争情况:就读于天津大学的研究生中,本校生源占有较大比例。天津大学工学复试分数线2013年为330分,2012年为335分,2009―2011光学工程报录比如下:

考试特色:天津大学考研参考书目为郁道银、谈恒英著的《工程光学》和周炳著的《激光原理》,建议欲报考的同学参考天津大学蔡怀宇教授编写的《工程光学复习指导与习题解答》。

南开大学:虽小而精

学科地位:南开大学光学工程设立于南开大学现代光学研究所内,隶属于电子信息与光学工程学院。现代光学研究所由光学工程元老母国光院士创建,是全国高校中最早取得光学和光学工程两个学科博士学位授予权的单位。在2010―2012年教育部学科评估中,南开大学光学工程名列第五。

学科特色:设有教育部光电信息技术科学重点实验室以及博士后流动站。

师资力量:南开大学光学工程规模较小,共有教师28人,教授、研究员18人,副教授8人,其中有院士1人,特聘教授1人,博士生导师13人,但导师队伍水平相当优秀,哈佛大学、剑桥大学等欧美名校留学、访问研究的经历非常普遍,近年来在Nature、Science等国际最顶尖期刊发表多篇论文,令国内同行为之拜服。较为出色的是青年教师刘海涛教授,在Nature发表两篇论文,在Physical Review Letters发表两篇论文,主要研究方向为表面等离子体等微纳光学的相关理论。

培养模式:南开大学光学工程招生规模较小,几乎与导师人数平齐,每个研究生均能得到导师的大量指导,研究生教育接近于精英教育。需要注意的是,南开大学光学工程的专业型硕士培养计划与学术型硕士培养计划基本相同,这与其他学校的培养模式有所区别。

研究领域:相比其他高校,南开大学光学工程的研究方向的理论特色较为明显,其研究领域主要有:光学/数字图象处理科学与技术、光学处理与光计算技术、激光与非线性光学科学与技术、现代光通信技术、光波电子学、光子技术、眼视觉光学和共焦显微技术、飞秒激光技术、微纳光学。

地理区位:与天津大学相同。

竞争情况:南开大学近年来考研报录情况如下所示,可见相较于其他院校,南开大学光学工程的性价比较高。

考试特色:南开大学光学工程往年专业课参考书是赵凯华、钟锡华编著的《光学》,专业课考试风格自2013年起有所变化,并且2014年考研没有提供参考书目,需要考生注意。

中国科学院上海光机所:卧虎藏龙

学科地位:上海光机所是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所。

学科特色:上海光机所现设8个研究室,分别是:强场激光物理国家重点实验室、中科院量子光学重点实验室、中科院强激光材料重点实验室、高功率激光物理联合实验室、空间激光信息技术研究中心(含:中科院空间激光通信及检验技术重点实验室、上海市全固态激光器与应用技术重点实验室)、信息光学与光电技术实验室、高密度光存储技术实验室、高功率激光单元技术研究与发展中心。

值得一提的是,上海光机所建成了国内仅有国际上也为数不多的“神光”系列高功率大型激光装置,用于激光分离同位素的激光与光学系统、超短超强激光系统、激光原子冷却装置、空间全固态激光器研制平台。在各种新型、高性能激光器件、激光与光电子功能材料的研制方面,也进入了国际先进水平,是我国现代光学和激光与光电子领域取得研究成果最多的单位之一。

研究领域:强激光技术、强场物理与强光光学、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。显而易见的是,上海光机所的研究方向非常偏向于理论研究,因而十分适合于光学工程理论方向的深造。

地理区位:地处长三角的核心上海,地理区位优势相当明显。

竞争情况:每年有许多来自清华大学、浙江大学等顶尖学府的毕业生通过推免进入上海光机所,研究所人才济济。近年来上海光机所光学工程的复试分数线为:2013年320分,2012年325分,2011年330分。每年招生人数在40―50人,随当年推免比例有所浮动。

培养模式:上海光机所的专业型硕士与学术型硕士培养计划相近,且第一年是在安徽合肥的中国科学技术大学培养。

第7篇:光电科学技术范文

关键词:光电信息;功能材料;研究进展

中图分类号:TB34

新材料研制和国家科学技术与生产力发展密切相关,同时也是国家经济发展根本保障之一。在世界范围内,新材料研制是国家计划中的重点研究内容。本世纪正处于光电子时代,而光电信息功能材料不但有电子材料稳定性特点,还有光子材料先进性特点,广泛应用于电子时代,发展前景极好。

1 概述光电信息功能材料

信息科学发展进程中,材料研究作为技术发展先导,是发现与完善现代化科学规律重要基础。人们从量子论发展中得到原子中电子物理运动规律,特别是最外层的电子运动规律,最先研究的功能材料是金属,例如:不锈钢、有色金属、黑色金属和特殊钢材等,并且电子层次微观物理逐渐应用量子论。

其次,半导体材料开发和利用,电力材料的技术科学发展地位有所提高,研究功能材料是科学发现的前提保障,同时也是技术开发的物质基础,在整个科学技术领域中都有所体现。并且由于新兴起来的光纤技术,将激光技术和光纤技术结合使用,为发展信息技术奠定坚实基础。正是由于光存储和光集成技术,光电信息功能材料研究范围越来越广,走入到微观物理层次,覆盖包括无机和有机、金属和非金属、静态和非静态科学技术,将计算机应用在信息高智能存储,传输与处理方面,使得信息技术发展迅速。

2 光电信息功能材料研究重点

2.1 半导体光电材料

半导体介于绝缘体和导体之间的一种材料,半导体光电材料可将电能转化为光,将光转化为电,也可处理和扩大光电信号。21世纪上半叶至今,半导体量子和异质结构材料仍然把光电信息功能材料作为研发主要内容。

2.1.1 硅微电子材料。微电子技术基础是集成电路为主要核心的半导体器件,是一种高新电子技术。半导体光伏太阳能电池和集成电路主原材料,是新能源与信息基础。随着半导体产业和光伏产业迅速发展,我国硅材料规模迅速壮大和发展。并且,硅微电子信息功能材料与现代化信息时代相联系,其具有质量轻、可靠性高和体积小等特点。半导体硅微光电信息功能材料,可提高硅集成电路使用性能成品率,但是从成本角度分析,解决硅片直径的增大问题形成了一系列缺陷密度与均匀性变差。并且,从半导体器件特征性尺寸角度;硅集成角度来看,硅材料是未来研制方向。在锗化硅材料生长应变硅材料技术基础上,其可提高器件驱动的电流和晶体管速度,其广泛应用性可能会替代65nm以下的互补性金属氧化物的半导体电路主流技术。在硅材料技术应用的同时,人们也在研制双栅-多栅器件、高K栅介质、铜互连技术和应变沟道技术。目前,硅微电子技术难以满足庞大市场需求和信息量,需要在全新原理材料、电路技术和器件技术深入研究,例如:纳米电子技术、光计算机技术和量子信息技术。

2.1.2 量子级联的激光器材料。在通信和移动通信领域,广泛使用超晶格和量子阱材料,量子阱材料集分子束外延和量子工程为一体,打破了半导体使用限制性,真正体现出了国家纳米级量子器件的核心技术。并且其发展到现在,QCL在远红光外源、红外对抗、遥控化学和自由空间内通信等较为突出。QCL高新技术研究面也更加广阔,其中,可调谐中红外激光器在国外步入工业化阶段。

2.1.3 光子带隙功能材料。光子带隙材料常称为光子晶体,其具有介电函数、周期性变化调制材料的光子状态运行模式。根据周期性的空间排列规则和特点,光子晶体分为一维、二维与三维形式。重点分析二维光子晶体,半导体薄片堆层其可以进一步制出硅基二维光子晶体和高品质因数光子微腔含单量子点砷化镓基二维光子晶体微腔,有较广阔的应用空间。例如:借助于圈内反射可限制光电在晶体内的反应,也就是光子晶体反应,以便控制光色散;其次,光子晶体可制作出计算机芯片,计算机的运行和运算速度均有所提高。对于三维光子晶体,特别是可见光的三维光子晶体和近红外波受到一定条件限制,因此,制备工艺较难。

2.2 纳米光电功能材料

所谓纳米材料,其是粒子尺寸介于1-100纳米材料。纳米光电功能材料是将光能转化成化学能或电能一种纳米行材料,其发展前景广阔,性能好,被广泛应用于光存储、光通信、光电探测器和全光网络等方面。

尺度位于宏观物体和原子簇交接区域,纳米材料有小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应和量子尺寸效应,产生点穴、光学、化学、热血和磁学特征等,其中,表面效应属于纳米光电材料重要特征之一,粒子性能决定性因素是表面原子,当表面原子数量增加到一定范围内,原子数量越多,缺陷程度就会越大,纳米光电材料活性就越高。正是由于量子尺寸影响电学性质,纳米材料才会比一般性的光电材料光催化活性高。

2.3 光折变功能材料

光折变功能材料光照条件下会吸收光子,使电荷发生转移,形成一定的空间电场,进而借助于电光效应改变折射率。这种光电材料需要低功率就可以在室温下进行光学信息处理和运算,因此有很好的发展前景。人们对光折变材料进行高密度数据的存储、空间光调制、光放大、光学图像处理和干涉测量等研究,并随着对光折变效应深入了解和发现新型材料,使得光折变材料应用范围更加广泛。

3 光电信息功能材料制备方法

光电信息功能材料根据性能与尺寸的不同要求,因此包括有很多制备方法。常见的制备方法有:高温固相反应、溅射法、Sol-gel、PCVD、CVD等。

3.1 微波反应烧结

我国通过微波辐射法合成物质有硅酸盐、氧化物、硫化物、磷酸盐、钨酸盐和硼酸盐等荧光体,利用各种物质选择光激励,从而实现了温室光谱烧孔。

3.2高温固相反应

高温固相反应是使用最广泛的制备新型固体功能材料方式,我国上海硅酸盐研究所使用提拉法技术生产出闪烁BGO晶体,欧洲核子研究所用晶体制造出正负电子撞机电磁量能器,出口总量高达千万美元,经济效益很好。

3.3 溅射法

溅射镀膜法通过直流或者是高频电场让惰性气体形成电离反应,此过程产生辉光放电离子体,其正离子与电子对靶材进行高速轰击,溅射出靶材分子和原子,从而将这两种物质沉积在基材上,形成薄膜。

3.4 CVD(热分解化学气相沉积技术)

CVD主工艺过程是借助于过载气输送反应物到反应器中,并在一定反应条件下,发生一定的化学反应,形成颗粒大小的纳米。随着反应基质粒子和纳米颗粒共同沉积到基片上,形成一层薄膜。薄膜形式有:反应气体和气体扩散吸附于生长、扩散和挥发沉底表面,这种方法可制备出氟化物、氧化物和碳化物等纳米复合型薄膜。

4 结束语

光电信息功能材料开发与研究需要通过量子物理支撑,目前其限定于光子、电子、电波和光波为主要信息载体,对研究量子物理,分析光电信息功能材料有重要作用。

参考文献:

[1]王藜蓓,陈芬,周亚训.集中光电信息功能材料的研究进展[J].新材料产业,2011(05).

[2]周舟,陈渊,黄轶.光电信息功能材料与量子物理研究[J].科技创新与应用,2013(07).

第8篇:光电科学技术范文

关键词:光电检测技术;机械设计制造;应用

1.前言

随着我国科学技术和经济的发展,光电检测技术被广泛应用到机械设计制造中。主要是因为其特点是可以实现无接触检测,因而可以将机械动态检测变成光电静态检测,从而可显著简化机械结构。除此之外在很多场合还可省去调整操作,本文首先对阐述光电检测的基本原理;然后对光电检测在机械设计制造中的应用进行了分析和探究。

2.光电检测的基本原理

电管的基本结构简图如图1所示,具体选择哪一种结构的光电管与设备具体结构和使用要求有关。透射式光电管的工作原理是发光二级管发出的光信号直接照射到接收三级管的基极,三极管基级接收到光信号后在发射极或集电极上产生一个输出信号,然后后续电路再对所接收到的信号进行处理去控制相应部件.显然光电流的强弱直接影响到输出信号的强弱,当发光管和接收管之间没有任何物体时,输出信号最强;反之当有物体夹在中间时,输出信号就开始减弱,中间物体的厚度越厚,透明度越差,则输出信号就越弱,因此用这种光电管即可进行物置检测,也可进行物体厚度检测。

透射式光电管在印刷机上主要用于位置检测和双.张检测,其位置检测实际结构示意图如图2(A)所示.图中光电管1是通用的槽形光祸,控制圆盘2用来控制光电管1发光管和接收管之间的通与断,控制圆盘2固定在回转轴3上,因而可以用来检测回转轴3的相对位置,从而根据工艺要求发出相应的控制信号,厚度检测如图2(B)所示,由发光管1发出的信号经过纸张2到达接收管3,纸张厚度或透明度发生变化后,接收管3输出的信号强度也随之变化,因而在用一张纸调试好后当有两张纸或多张纸通过发光管和接收管之间时,接收管的输出信号强度减弱,从而发出双张或多张控制信号。

3.光电检测在机械设计制造中的应用

在实际应用过程中,光电检测这一种技术能够在机械设计中所应用的位置比较多,它所具有的特点就是可以实施没有接触性、不触摸式的检测,并且能够在动态环境下实施检测,还能够取得比较好的效果,这样就能够表现机械结构比较简单,同时在检测过程中,还能够将这些不必要的场合省略。由于印刷机的纸张一旦检测中,采取先进的光电检测技术以后,其纸张厚度就有着非常大的变化,这样就不用去调整所检测的零部件。如果单单的应用机械检测,所检测的纸张一旦出现变化,就会出现机械检测工作不正常。

3.1印刷机上的应用

光电检测技术在的印刷机上应用是现今发展的必然趋势,在技术上只有紧密的与计算机信息技术联系在一起,才能够提高印刷机的操作效率。从现在设计与实践中分析,在一些小型的印刷机中应用光电检测技术系统是比较难的,其价格昂贵,一般是这些业主难以承担。目前,国内的一些印刷机的企业自行研发了一些专业性的控制装置,虽然价格低廉,但是可操作性差,具有不稳定性,安全性能值得考虑。透射式光电管在印刷机上主要用于位置检测和双.张检测,由于发光管1在发出需要的信号后,在历经这些纸张2后,就可以直到接收管3了,同时纸张的透明度与厚度,都会因此产生变化,这样接收管3所输出的必要信号,在此基础上,其强度也会发生变化,对此,在调试纸张后,注意纸张的厚度与接收管的距离,时刻关注接收管的接受信号的强度。而对于射式光电管而言,它主要是进行位置上的检测。在光电管1的上面,妥善的装好一个接收管,一个发光管,一旦发现纸张在达到光电管的下面时,这些纸张所反应的信号,就会直接的传导光电管1中,这样就能够在接收管的,形成了一个信号。

3.2在包装机械制造中的应用

光电检测的技术在包装机械制造中的应用是必然发展的趋势,在技术上只有紧密的与计算机信息技术联系在一起,才能够提高包装机械的操作效率。从现在设计与实践中分析,在一些小型的包装机械中应用光电检测技术系统是比较难的其价格昂贵,一般是这些业主难以承担。光电检测技术应用的范围比较广泛,在包装机械中的应用也是如此,例如料面控制就是其成功之处,它的优点就是能完成没有触摸式的检测,还能够就动态性的检测,直接转变成一个静态式的检测,这样就极大地简化了机械的操作结构,应用经典的例子就是牙膏灌装机,由于牙膏管尾的端是夹扁的,就应当与这些的商标图案,时刻处在一个平面上,此时就应当采取反射型的光电性的控制装置。一旦发现牙膏已经灌装好,就直接的传送到该工位,这样凸轮就能够透过杠杆将这些牙膏的带底座直接的从需要的位置中直接的托起,由此能够起到步进电动机的带动其慢速中的旋转。在具体应用中一般包含两大方面:一是整合了工程企业信息资源,提高了它的利用效率。通过计算机的应用到工程企业实务中,减少了工程企业人员的工作时间,又提高了工程企业核算的精确度和监管力度,这些变化也促使我国工程企业组织结构的变化,工作部门和人员工作的重新分工,大幅度的提高了我国的工程企业信息资源利用效率、精确度。

4.结束语

综上所述,从光电检测技术的工作过程看,这实际上是一个机电一体化的典型范例.也就是说,对设计人员来说既要掌握机械结构的基本知识,又要对光电器件的工作原理有所了解这样才能充分发挥光电技术的作用。同时从实际生产中可看出,只要所设计电路本身具有良好的抗干扰能力,在工作中就不会有问题。本文主要对光电检测的基本原理和光电检测在机械设计制造中的应用进行了探究,从而知道在制造的过程中应该注意的问题和要求。

参考文献:

[1]殷红,彭珍瑞.检测技术类课程整合教学模式研究[J].中国电力教育,2009,(17).

[2] 吴飞艳,电梯平衡系数智能检测系统设计,硕士学位论文,北京,中国科学技术大学,2012

[3]华北水利水电学院教务处.华北水利水电学院专业建设发展规划材料汇[Z].

第9篇:光电科学技术范文

英文名称:Chinese Journal of Electron Devices

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国际刊号:1005-9490

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创刊时间:1978

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CA 化学文摘(美)(2009)

SA 科学文摘(英)(2009)

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本刊主要向国内外介绍有关电子学科领域的新理论、新思想、新技术和具有国内外先进水平的最新研究成果和技术进展。本刊发扬学术民主,坚持,为促进国内外学术交流、促进电子科学技术快速发展和国民经济建设服务。 本刊主要刊登真空电子学、微波电子学、光电子学、薄膜电子学、电子显示技术、激光与红外技术、半导体物理与器件、集成电路与微电子技术、光纤技术、真空物理与技术、表面分析技术、传感技术、电子材料与元器件、电光源与照明技术、电子技术应用,并涉及电子科学领域里的最新研究动态。

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