光学与光电技术精选(九篇)

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第1篇：光学与光电技术范文

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)

第2篇：光学与光电技术范文

关键词：光伏技术；生活教育理论；提高教学效率

在能源短缺的今天，太阳能资源作为清洁能源受到了越来越多的关注，因此作为职业学校光电子专业的学生，掌握利用太阳能资源的相关技术是十分必要的。光伏发电技术课程作为光电子专业的专业课程，它的学习对学生完成光伏专业的相关技术学习起到了重要作用，也为学生日后从事相关的工作打下了基础。“生活教育”理论是著名教育思想家陶行知先生通过多年的理论与实践探索而建立的，它对于今天的教育和教学具有现实意义。那具体如何在光伏发电技术课程中践行“生活教育”理论，来提高教学效率呢？

一、作为老师，要树立“生活教育”的观念

作为光电专业的老师，我们首先要树立“生活教育”的观念。平时关心光电企业的发展现状，了解企业对学生的要求，使自己的视野开阔，及时了解行业技术发展。同时给学生营造一个愉快的学习环境，并将行业的发展现状介绍给学生。我们在学习电池片的分选时，也可以邀请加工电池组件的专业人员来进行实践操作演示，通过他们展示实际生产过程中所遇到的问题电池片，帮助学生更好的学习和掌握电池片的分选这个工艺。

二、教学内容更加贴近生活

教学中应尊重学生生活经验，联系学生生活经验，走进生活，贴近生活。在选择教学内容时，从生活中选取教材，使得教学内容与学生的生活、学习息息相关，从而引起学生学习的兴趣。比如在学习太阳能电池的原理时，这部分内容相对比较枯燥，我们可以展示目前生活中见到的太阳能计算器和太阳能充电器的实物，来引起学生的兴趣，激发学生的学习热情。而在学习太阳能电池的发展历程时，可以结合实际情况，由学生思考讨论自己在购买同类型的产品（比如：手机）时，会考虑哪些方面的因素。通过这个问题，启发学生举一反三，来学习太阳能电池发展过程中的技术进步以及成本考虑等问题。

三、教学实施过程和生活结合紧密

1.联系生活，导入情境兴趣是学生学习的动力，只有充分的激发学生的学习热情，调动学生的积极性，才能更好的进行教学。目前的教学过程中普遍使用多媒体教学，但大都局限于观看相关的视频或课件，学生的主动参与不足。而“生活教育”告诉我们，可以把与生活有联系的生活情境引入课堂教学中，用生活中常见的片段设计相应的情景，激发学生的兴趣；也可以让学生模拟真实环境中的角色，亲身体验，并采用小组比赛等形成，激发学生的竞争意识。比如在学习晶体硅太阳能电池的分类时，可以让学生分组模拟销售员，让他们作为销售员从外观、性能等方面，向顾客介绍各种晶体硅太阳能电池的特点。2.教学做合一，掌握技能“生活教育”强调知行统一观，倡导的是“教学做合一”。这就要求将课堂教学由封闭式转为开放式，将课堂延伸到工作岗位，将教学内容当作企业具体业务，使课堂教学内容生活化、实践化、岗位化。在实际教学过程中，我们要让学生通过亲身感知、体验、动手实践等阶段，实现对教学目标的掌握，促进他们综合应用能力的发展和提升。目前我们所使用的光伏技术教材，理论知识占据了相当多的内容，实践操作部分较少。在实际教学中，我们应根据教学大纲要求，增设实验教学，在实验中提高学生的实践能力，实现“教学做合一”。3.课后思考，用于生活对于职业学校的学生，有其特殊性，他们虽然文化课基础相对薄弱，但其动手能力却不一定差，所以在教学时不能照搬老一套，要富于创新精神。因此在课堂教学任务完成时，我们可以布置拓展任务或者鼓励学生参与技能大赛、社团，为学生提供运用所学知识进行交流创造的平台，这是激发创造性思维火花的重要途径。比如在学习了光伏发电技术的课程后，结合参加创新大赛的契机，几位同学就自己动手制备了太阳能无线充电宝。

四、结合生活需求进行教学评价

为了有效实施教学，践行生活教育理论，考核评价方式和体系尤为重要。要注重知识考核与能力考核并重。成绩的评定要综合考察学生对所学技能的实际运用及创新能力，独立解决问题的能力。我们要结合生活需要，以满足社会和企业需要为主导，将教学质量评价标准的制定权主要交由企业，努力形成企业全程参与教学质量评价的运行机制。专业的人才规格、每门课程的考核标准及要求，都通过专业教师与企业共同制定，并将考试与职业资格鉴定衔接统一，为企业、为社会培养出更加专业、对口的实用性人才。生活教育，强调“生活与教育的一致性，教育应以生活为中心，通过生活来进行。我们的教育应以人为本，注重体验和实践，激发学生学习兴趣和培养学生综合素质，更好的实现校企合作。总之，在今后的教学中，我将紧密结合光伏技术课程的实际，继续深入采用生活教育思想，努力提高学习效率，与学生一起“共生活、共甘苦”，不断努力创造出更加美好的人生。

参考文献：

[1]徐莹辉,王文岭.《陶行知论生活教育》[M]成都：四川教育出版社，2010

[2]王娟.谈谈陶行知教育理论在职业教育中的运用，才智[J]2011,(19)

[3]康辉阳.渗透生活教育理念促进学生主动学习，生活课堂[C]2013,(4)

[4]洪虹.陶行知思想在高中英语课堂中的体现，考试周刊[J]2013,(71)

第3篇：光学与光电技术范文

关键词：电力系统 数学理论 继电保护 广域保护

1 概述

继电保护是一门较为古老的学科，但是由于它综合性较强，理论与实践都很重要，故随着电力系统的发展，继电保护也在不断的更新。

继电保护技术的发展史主要如下：从原理上来看，19世纪末，研究出过流保护原理；1905-1908年，研究出电流差动保护原理；1910年开始采用方向性电流保护；19世纪20年代初距离保护开始生产；30年代初出现了快速动作的高频保护。由此可知，如今普遍应用的继电保护原理基本上都已建立，保护原理方面，迄今没有出现突破性发展。从硬件上来看：从1901年出现的感应型继电器至今大体上经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微型计算机式等发展阶段。

虽然继电保护的基本原理早已提出，但它总是在根据电力系统发展的需要，不断地从相关的科学技术中取得的最新成果中发展和完善自身。总的看来，继电保护技术的发展可以概括为三个阶段、两次飞跃。三个阶段是机电式、半导体式、微机式。第一次飞跃是由机电式到半导体式，主要体现在无触点化、小型化、低功耗。

2 新的数学理论在继电保护中的应用

近年来，随着新的数学理论的提出，在继电保护中也有大量的应用，主要有如下几个方面：

2.1 小波变换

小波变换：小波分析是近十几年来在国际上掀起研究热潮并有广泛应用价值的一个研究领域，工程角度看，小波分析是一种信号与信息处理的工具，是继傅里叶分析之后又一有效的时频分析方法，小波变换作为一种新的多分辨分析方法，可同时进行时域和频域分析，具有时频局部化和多分辨特性。

国内提出了很多利用小波分析的保护原理，多为行波保护，利用小波变换可以准确提取行波波头极性和行波幅值大小，准确定位行波到达时刻。也有利用小波分析进行故障选项及高压线路的暂态保护。但是小波算法计算量大，目前还没有得到广泛应用。

2.2 模糊数学

模糊数学是研究和处理模糊性现象的数学理论和方法。模糊数学在电力系统中常用于电力系统规划、电力系统控制、电力系统的多目标优化。模糊数学在继电保护中应用的并不是十分广泛，它可在微机快速方向保护中，用以提高保护的抗干扰能力。

2.3 人工神经网络

人工神经网络（ANN）是由许多并行运算的功能简单的单元组成，它是源于人类神经系统的一类模型，是模拟人类智能的一条重要途径，它具有模拟热的部分形象思维的能力。ANN具有高度神经计算能力以及极强的自适应能力，鲁棒性和容错性。ANN在电力系统中，常用于电力系统暂态稳定性评估、继电保护、负荷预测以及谐波分析。

将ANN具有的鲁棒性和容错能力、自适应和自学习能力应用于继电保护，则可使其性能大幅度提高。有学者提出，将ANN应用于距离保护，仿真结果表明，当考虑单相接地故障和I段保护时，可在设计的90%保护范围内具有良好的保护性能，对样本的正确识别率为100%。也有人提出将ANN用于同步机的失步保护或预测，结果表明ANN具有鲁棒性好、失步检测快速并且易于用传统的信号处理器实现在线检测等优点。还有人提出将其用于自适应单相重合闸的研究，并经理论分析证明对于判断永久性故障或瞬时性故障有很好的效果，可用于防止重合于永久性故障。

由此可见，ANN应用于继电保护是一种很有价值的研究方向。

2.4 模式识别

模式识别是在某些一定量度或观测基础上把待识模式划分到各自的模式类中去。计算机模式识别就是指利用计算机等装置对物体、图像、图形、语音、字形等信息进行自动识别。在继电保护方面，模式识别可用于发电机定子接地保护的计算。

2.5 数学形态学

数学形态学是近年来发展起来的一种有代表性的非线性图像处理和分析理论，在图像处理中已获得广泛的应用。它具有一套完整的理论、方法及算法体系，其系统性和严密性不亚于传统的线性图象处理理论。数学形态学方法比起其它时域或频域图像处理和分析的方法具有一些明显的优势。利用形态学算子可以有效的滤除噪声，同时保留图像中的原有信息，突出图像的几何特征便于进一步分析图像。从目前的研究领域可以看到数学形态学在电力系统中的应用主要集中在继电保护，电能质量，绝缘监测等方面。

其中，在继电保护方面提出的应用主要有：行波保护、超高速线路保护、超高速线路方向保护以及变压器励磁涌流辨别等。

3 广域保护

3.1 背景

目前的安全自动装置都是在检测到系统产生不正常运行状态以后再采取控制措施，在特殊情况下，可能安全自动装置来不及动作，系统已经发生严重的崩溃事故。另外，目前使用的安全自动控制判据大部分都是基于本地量构成，反映的只是系统某点或很小一个区域的运行状态，并不能较好的反映大区域电网的安全运行水平，装置之间缺乏相互协调和配合。这样将会导致系统某点发生故障后安全水平下降，造成继电保护和安全自动装置相继动作。由于这些装置之间缺乏相互的配合协调，可能进一步扩大故障影响范围，引起系统发生连锁跳闸等严重事故。

也就是说，互联已称为现代电网发展的一个必然趋势，广域保护便是在这样的背景下被提出。

3.2 广域保护的基本概念

第4篇：光学与光电技术范文

关键词：光电制造；光电蓝领；人才培养

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）32-0028-04

通过走访一些光电加工制造企业的各个岗位，发现从业人员中光电技术专业毕业的学生寥寥无几。这些公司和企业的技术力量还远远不够，对专业人才的需求相当迫切，光电技术专业人才出现供求不协调现象。企业越大、级别越高，对光电技术专业的人才需求就越大。未来5年，相关岗位需求量为5000人/年。

二、就业面向及职业岗位要求

经过充分的企业调研，并且同中光学集团公司、平原光电集团等企业分析主要岗位群，确定其工作范围，依据企业调研结果和职业领域分析，落实各工作岗位的典型工作任务，最终确定职业岗位要求，如表2。

三、光电制造专业人才培养模式

依托河南工业职业技术学院军工职教集团，立足与南阳光电产业已建立起来的合作关系，以社会需求为导向，参照国内外优秀光电企业的职业或技术标准，完善123“校企合作、工学结合、能力递进”的人才培养模式。按照校企合作、工学结合、能力递进的总体要求设计实施人才培养方案，提高人才培养质量。“123”人才培养模式，即按照工学结合的要求，构建“校企共建”的合作育人模式，通过“1个平台”，完成“2个融合”，实现“3合作、3对接、3引入、3进入”来完成对学生的职业能力培养。“123”人才培养方案设计流程图如图1。

学院与利达光电、平原光电、深圳天瞳光电等多家光电企业合作，以职业能力、职业素养培养为主线，充分发挥校企双主体的育人作用，结合光电制造技术专业发展，以及行业、企业对本专业人才的要求，确定人才培养目标和规格。按照职业岗位能力要求，校企合作完善“校企合作、工学结合的能力递进”人才培养模式改革，实现学生与员工身份互换，将校企合作、工学结合贯穿于人才培养的全过程，如图2。根据光电制造技术专业职业岗位的职业能力要求，按照专业基本能力专项能力综合能力三段递进。结合学生职业生涯发展的特点，实行专业认识实习、专业单项训练、专业综合实训、顶岗实训三年不间断的实践教学组织方式，校企共同开发课程、实训项目。四、校企合作构建“1434”课程体系

1.岗位职业能力分析

通过走访武汉、深圳、福州、常州、焦作、洛阳、南阳等地光电企业，开展光电制造技术专业人才需求调研，和近3年精密机械技术专业（光电技术方向）的毕业生调查分析，归纳光电制造技术专业主要面向岗位：光学加工操作、光学镀膜、产品质量检验、加工工艺编制、光学仪器装配与调校、光电产品销售与生产管理等，依照毕业生岗位分布情以及学生发展需求，把光学加工操作、光学镀膜、质量检验及光学仪器装配与调校岗位确定为关键岗位，明确光学零件加工、光学镀膜、光学测量、装配与调校等能力为光电制造技术专业核心职业能力。

2.根据岗位职业能力分析，确定以“能力为本”的专业培养目标

本专业以服务区域经济为出发点，立足河南国防科技工业和南阳光电产业基地，面向全国光电制造领域，培训德、智、体、美全面发展，具备良好的职业素质、团队合作与创新精神，掌握光电制造技术专业必备的专业理论知识和光学加工机床操作、光学产品质检、光学产品镀膜等技能，能够胜任光学元件的生产、质量检测、光学机床的故障维护、光学加工车间的生产管理、光电产品的装校、销售与售后服务等岗位需要的高端技能型专门人才。

3.引入行业标准，校企合作共同构建“1434”课程体系

校企共同分析专业岗位职业能力，归纳行动领域，并将其转换学习领域，基本思路如图3。在课程建设过程中，将国家光学加工行业标准《光学系统参数的测定》（GB/T 10987-1989）、《光学零件镀膜、分类、符号及标注》（GB/T 6179-929）、军用标准《光学膜层通用规范》（GJB2485-95）等技术规范和标准融入课程建设；将课程和标准相结合，使教学、实验、实训和行业标准相融合，贯穿于各个专业核心课程。

光电制造技术专业以综合职业能力培养为宗旨，突出职业素质和职业技能培养，校企合作共同构建了1个目标、4个课程平台、3个教学体系、4个证书的课程体系，即“1434”课程体系，如图4。“1个目标”即以光电制造职业素质和职业综合能力培养为目标，“4个课程平台”即公共基础课程、专业基础课程、专业核心课程和专业综合实践课及拓展课等四大课程平台；“3个教学体系”即理论教学体系、实践教学体系、素质拓展教育体系；“4个证书”即英语应用能力证书、计算机等级证书、职业资格证书、毕业证书。通过以上教学实践所培养的学生在综合能力、应用能力和职业素质等方面具备明显优势，基本实现了培养软件蓝领人才的目标，越来越多的学生获得了与培养目标相适应的就业岗位。

参考文献：

[1]梅鲁海，基于工学结合示范性专业人才培养模式的实践与探讨[J].温州职业技术学院学报，2009，（3）.

第5篇：光学与光电技术范文

【关键词】双波长米散射激光雷达；结构；技术参数；气溶胶； 消光系数

中图分类号：P42文献标识码：A文章编号：1006-0278(2012)04-121-01

随着我国军事事业的飞速发展，该技术军事探测领域的应用前景十分广阔，本文主要研究双波长米散射激光雷达的组成结构、技术参数等方面内容。

一、总体结构及关键技术

雷达主要由激光发射设备、接收光学及后继光学设备、信号探测与采集设备、系统运行控制设备等几个主要单元构成。

（一）激光发射设备

该设备的主要功能在于对望远镜俯仰运动时，接收望远镜与激光光束沿着光轴平行的方向进入大气中。其组成主要是五个反射镜和Nd：YAG激光器组成，距离较近的对大气回波信号采用几何重叠因子进行修正，通过激光雷达的大气探测获得几何重叠因子。为保证双波长米散射激光雷达在垂直与水平两个方向进行探测时的几何重叠因子不发生变动，其发射设备也进行了特殊的设计。、反射镜1至4、Nd：YAG激光器都根据图1设置，然后将其固定于光学平台，保证其之间的稳定。在接收望远镜俯仰侧壁上安装反射镜5，其镜面中心要位于望远镜转轴上，这样就能与反射镜4反射的激光光束在俯仰转轴上重合，然后由反射镜5将激光光束沿着接收望远镜光轴平行的方向射入对流层。整个过程全部在密封套管内完成。

(二)接收光学和后继光学设备

该设备主要作用是把来自不同距离的两个波长进行收集，然后导入光电探测器进行下一步分析。后继光学设备与望远镜支撑架都在光学平台上固定着，两者之间采用光纤进行耦合。该结构不但保证了接受望远镜在垂直与水平方向指向时接收的大气后散射光由光纤导入后继光学设备，还保证了后继光学设备之后的整个探测单元的稳定。通过光纤传输出准直器后的平行光，进入到后继光学单元，根据实验，在对流层内，两个波长的回波信号可以达到7个数量级上下，距离越近、信号越强。通过采用高低分层探测技术和几个重叠因子技术，对回波信号波动大的问题进行了解决。

在白天进行探测时，受天空背景光的影响较大，为了解决这一问题，一般在4个光电倍增管前都要放置相应波长的滤光片。近距离大气的强后向散射光对光电倍增管的影响有可能导致探测的信号不真实，因此在对低层大气进行探测时，可以在光电倍增管前安装中性衰减片。

(三)信号探测和采集设备

该设备的作用在于对接收的大气后向散射光进行转换、放大与采集，与之对应的设备主要包括光电转换器、放大器及采集器。由于1064nm属于近红外波段，在该波段的大气气溶胶散射截面较小，导致的结果是光电倍增管在该波长的暗噪声大、量子效率低，雪崩二极管的量子效率在该波长断较高，一般能达到百分之三十上下，但是由于其缺少门控装置，不能对高低层大气进行同时的探测，因此其探测的高度受到自身缺陷的限制。所以，对该波长应该选择适合近红外弊端且有门控的光电倍增管对大气回波信号进行探测，本文主要介绍R3236光电倍增管，为了把暗计数降低，往往将R3236冷却到零下三十度，然后选择弱信号采集适用的光子计数计数采集探测信号。在532 nm波长的大气气溶胶的散射截面较大大，该波长段的光电倍增管暗噪声低、量子效率高，对于532nm的波长，要用室温工作且有门控的模块化光电倍增管，本文主要介绍H7680／01光电倍增管对回波信号进行探测，一般采集信号用模数转换技术来进行。

(四)运行控制设备

该设备的主要作用在于协调激光发射、探测回波信号、采集数据、对数据进行传输与存储等工作进行保证。主要包含了主波、门控控制器，工控机及雷达运行的程序软件等。

激光雷达工作时序：雷达程序软件首先发出指令，工控机接收到指令后将脉冲信号发送到门控控制器，由门控控制器对单一的脉冲信号进行转换，使其变为两路脉冲信号，第一路信号用于1064nm波长的高层大气探测，使其立即关闭R3236光电倍增管的门控电路。第二路信号进入激光枪疝灯触发装置，将疝灯点亮。完成此操作后，激光雷达程序软件再次发出指令，工控机将指令传输到激光器，激光器发出激光。这样，R3236光电倍增管在激光发射的瞬间关闭，进入到休息状态。而对于光电倍增管H7680-01本身来说，属于常闭型，不需要进行指令控制，因此在激光发射之后，近距离强大气后向散射光对两个光电倍增管不会造成损坏。

二、 结论

在军事领域，双波长米散激光雷达可用于对高层大气回波信号进行探测，不管是从其性能的稳定或是探测数据的可靠上，该技术都比传统的探测技术更加完善，因此，在军事领域的应用成为必然。

参考文献:

第6篇：光学与光电技术范文

关键词：光电企业；高职毕业生；职业素质；职业能力

中图分类号：G715 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）12-0073-03

调查背景

云南广播电视大学，云南国防工业职业技术学院下属的光电工程学院，是云南省唯一一家为光电技术行业输送高素质技能型人才的培养基地。学院经多年的专业办学历史积累了成熟的专业教学经验，以云南国防军工光电企业为依托，开展深层次校企合作，形成了“源于企业、植根企业、依托企业、服务企业”的具有鲜明特色的教学模式和人才培养模式，充分体现了“国防精神、军工标准”的办学特色。光电工程学院目前开设了光电子技术、检测技术及应用两个特色专业，其中光电子技术专业是学院最早开办的专业，2007年被确定为云南省省级重点建设专业，目前仍是云南省唯一的光电类高职专业。

为了更好地服务企业，为光电企业输送更加满意的毕业生，在学校的支持下，笔者开展了此次光电企业对高职毕业生职业素质要求的调查，以便更全面地了解和分析光电企业对高职毕业生职业素质和能力的要求，改革高职学生职业素质培养方式及内容，以期达到满足光电企业对高职毕业生素质要求的目的。

调查依据及调查方法

理论依据 职业素质是指从业者在一定的生理和心理条件基础上，通过教育培训、职业实践、自我修炼等途径形成和发展起来的，在职业活动中起决定性作用的，内在的、相对稳定的基本品质。职业素质是人才选用的第一标准，是职场制胜、事业成功的第一法宝。职业素质包括身体素质、心理素质、政治素质、思想素质、道德素质、科技文化素质、审美素质、专业素质、社会交往和适应素质、学习和创新方面的素质等。职业素质的外在表现是职业能力，主要包括沟通能力、处理人际关系的能力、学习能力、创新能力、自我推销能力、解决问题的能力、应变能力、计划执行能力、组织协调能力、影响力等。

调查方法 （1）光电企业调研：与用人单位人事部门领导座谈；对各用人单位进行问卷调查；对生产一线人员进行走访。（2）毕业生反馈：问卷调查；走访。（3）在校学生对职业素质认知、理解调查。

问卷设计及采样 根据调查对象不同，设计了三份调查问卷，企业问卷的内容包括企业基本信息、企业对毕业生的职业素质要求、职业能力要求、职业工种要求等方面的问题；毕业生问卷包括毕业生工作企业的基本情况、目前觉得有所欠缺的职业素质和职业能力、所持技术等级证书在现任工作岗位上是否适用、对学校的人才培养有何建议等方面的问题；在校生问卷包括对毕业的考虑、对职业素质的了解、对实习的认识等方面的问题。企业调查涵盖已接收或有意向接收光电工程学院毕业生的光电企业，也希望借此调查开发出新的用人单位。毕业生的采样只涉及目前仍在光电企业工作的人员。在校生涉及在读的三个年级的学生。

调查结果与分析

企业基本信息调查 （1）调查的企业。本次共调查光电企业31家。其中昆明地区光电企业27家，占83.9%，外省光电企业5家，占16.1%。（2）企业的性质。在31家被调查企业中，国有企业有4家，集体企业有2家，股份制企业有8家，私营个体企业有14家，港、澳、台资企业有1家，外商投资企业有2家，如图1所示。在本次调查的企业中，私营、个体企业占45.2%，股份制企业占25.8%。（3）企业的业务领域。被调查企业中，属激光行业的3家，属光学行业的21家，属光电显示行业的2家，属LED行业的1家，属红外行业的1家，属太阳能行业的2家，属光通信行业的1家，如图2所示。可见本次调查中从事光学行业的企业占多数，占67.7%。

企业现有人才状况调查 （1）在31家光电企业中，50人以下的有3家，100人以下的有9家，500人以下的有8家，1000人以下的有8家，1万人以下的有3家，如图3所示。可见在调查企业中100～1000人的中小型企业居多。（2）高职毕业生在企业员工中所占比例为0%～80%，如图4所示。（3）光电技术专业高职毕业生在企业中所占比例为0%～60%，如图5所示，可见占30%～40%的居多。

企业人才引进情况调查 （1）人才引进方式或途径。在31家光电企业中，采用订单式培养引进人才的有3家，通过校园招聘的有26家，通过网上招聘的有11家，通过报刊广告招聘的有1家，通过人才市场招聘的有22家，通过内部方式招聘的有16家，如图6所示。可见光电企业招聘人才的三种主要方式或途径是：校园招聘、人才市场招聘、内部招聘。（2）企业对招聘人才应具备的能力考虑。从图7中可以看出，企业招聘人才考虑最多的能力首先是专业技术能力，其次是职业道德与忠诚度，再次是创新力。（3）企业在人才引进方面遇到的问题。调查结果如图8所示。可见大部分企业认为符合企业需要的人才难找。

光电企业对高职毕业生职业素质要求的调查 （1）专业需要。光电企业对高职毕业生的专业需求最多的是光电子技术专业，其次是检测技术及应用专业，如图9所示。（2）职业资格证书。所调查的光电企业要求高职毕业生具备的职业资格证书有：光学磨工、光学仪器装调工、光学检测工、真空镀膜工等，如图10所示。（3）素质要求。从图11可见，身体素质、专业素质、道德素质、心理素质是企业认为高职毕业生应该具备的素质，同时可见，企业对学生的审美素质及科技文化素质的要求不高。在对各项素质进行排序的调查中，发现占55.6%的企业将身体素质排在第一位，占44.4%的企业将心理素质排在第二位，占33.3%的企业将专业素质排在第三位。（4）职业能力要求。从图12中可以看出，多数企业要求学生具备沟通能力、学习能力、创新能力、计划执行能力。企业认为我校的职业教育应在职业道德、敬业精神、动手能力、沟通能力、理论与实际结合、基础知识等方面有所加强。

毕业生职业素质调查 笔者对70名毕业生进行了问卷调查。占71%的被调查学生在私营个体企业工作，其中，57%在光学行业工作，85%的毕业生通过校园招聘进入企业。毕业生认为，单位在招聘人才时主要考虑的能力是：专业技术能力、职业道德与忠诚度。70%的学生认为，在学校所取得的技术等级证书在现在的工作岗位上不适用。毕业生认为单位对高职毕业生职业素质的要求最重要的三项是：专业素质、思想素质、学习和创新方面的素质。毕业生认为最需要提高的职业素质是：专业素质、学习和创新方面的素质、社会交往和适应素质。毕业生认为单位对高职毕业生能力要求最重要的是：沟通能力、组织协调能力、学习能力、计划执行能力。

在校生职业素质认知调查 笔者对176名光电学院在校学生进行了问卷调查。（1）对毕业的考虑。86.4%的学生希望毕业后在国有企业工作，27%的学生希望在股份制企业工作，而希望在集体、私营个体、外商投资、港澳台资等企业工作的学生都在10%以下。27.3%的学生想在毕业后从事光学行业工作，18%的学生想从事激光行业工作，15.9%的学生想从事光电显示行业工作，9%的学生想从事LED行业工作，还有近30%的学生没有明确的目标。学生认为用人单位在招聘人才时应重点考虑的素质是：职业道德与忠诚度、专业技术能力、灵活应变能力。在给出的与光电企业有关的职业工种中，有22.7%的学生选择光纤光缆工，20.5%的学生选择真空镀膜工，15.9%的学生选择红外滤光器制造工。（2）对职业素质的认知。在校学生认为学校培养学生的职业素质最重要的三项是：心理素质、道德素质、专业素质。学生认为在现阶段学校应加强培养高职生的学习和创新方面的素质、专业素质、社会交往和适应素质。学生认为学校应加强培养高职生解决问题的能力、创新能力、组织协调能力、处理人际关系的能力。

综述

对职业素质和职业能力的认同度较高 通过以上调查发现：光电企业、光电学院在校学生、历届毕业生一致认为高职毕业生应具备的职业素质中最主要的是专业素质；在职业能力方面企业与毕业生有几乎一致的认识：需要有沟通能力、学习能力、计划执行能力，可见在企业工作的学生已经与所在企业达成共识。在校学生在能力具备方面的认识与企业有较大的不同，除创新能力相同外，其余三项都有很大分歧。由上述现象可以看出，企业、员工、在校学生都认为专业素质是职业素质中最为重要的，这就是光电学院在人才培养中最需要重点培养的职业技能，除此之外，为满足企业要求，学校还应加强学生身体素质、道德素质的培养，在职业能力方面还要加强沟通能力、学习能力、计划执行能力的培养。

职业资格证书基本满足企业要求 本次调查的光电企业大部分是从事光学行业的企业，这些企业需要最多的职业工种是：光学磨工、光学仪器装调工、光学检测工、真空镀膜工。光电学院现实行的是“双证书”制度，即要求毕业生不仅要取得毕业证书，还要取得职业资格证书。在职业资格证书的取得上又规定有必选工种和自选工种两类，光电子技术专业、检测技术及应用专业要求学生取得的职业资格证书的必选职业工种是：光学磨工或光学仪器装调工、光学检测工，自选工种有：维修电工、机加工等，有关光电技术的工种很少。虽然必选工种已基本能满足光电企业要求，但真空镀膜工仍为空缺。因此，在今后职业工种的设定上可增加真空镀膜工作为必选工种，同时可增设一些新的光电工种供学生任选，如光学测量工、红外滤光器制造工、光纤光缆工、光学晶体制造工、激光器装配工等。

就业市场与学生的期望有一定反差 调查显示，光电行业中大部分企业为私营、个体企业，这些企业不但积极地接纳我校高职毕业生，而且对我校的高职毕业生期待值较高。而目前在校的学生，对就业单位的考虑仍然指向国有企业。随着国家经济的发展，将会有更多的小型企业出现，因此，应进一步加强对学生及其家长在就业观念方面的引导，使学生在思想上接受到私营个体企业就业。

企业与学生的相互认可度不够 在调查中发现，被调查企业每年需要新员工的数量远远超过光电学院每年的毕业生总数，但在光电学院并没有出现毕业生供不应求的现象，企业也在慨叹符合企业需要的人才难找。出现这种现象的原因主要有以下两方面：一是作为高新技术产业的光电行业，对高学历、科研型人才的需求较大。二是企业与学生的相互认可度不够，这是我校应重点关注的问题，主要表现为：（1）企业对学院不认识，对学院所办专业不了解，不清楚我校学生的就业信息，不了解我校毕业生的职业能力；（2）学生不了解光电行业的相关企业，不掌握光电企业的发展情况，不清楚光电企业对学生职业能力的要求，不能确定未来在光电企业的位置与待遇。对此，学校应尽快加强与行业企业的沟通联系，通过多种方式和不同的渠道，增加学生与企业接触的机会，增强企业与学生之间的认可度。当然，学校不断提高教育教学质量、培养优秀人才、树立较高知名度也是必需的。

从事光电行业工作的毕业生不多 在调查中发现，光电企业需要大量的人才，但是光电学院的高职毕业生很多并没有去光电企业工作。笔者从2006～2008级毕业生的就业反馈信息得知，三届毕业生近六百人，从事光电行业工作的不到30%。这种现象的产生有如下几个原因：第一，私营个体企业劳动报酬较低，特别是昆明地区，有个别企业工人工资低至300元每月，实在使学生不愿问津；第二，省外光电企业的报酬相对高些，但学生不适应当地生活环境，一段时间后陆续返昆，即有所谓的“家乡宝”现象；第三，有的企业存在“季节现象”，即有时任务多，赶进度，进一批工人，没有任务时就辞退工人，有些企业很喜欢用实习学生解决“季节”问题，辞退的理由很好找：不合格、不满意；第四，很多企业实际上进入的门槛是较低的，很多岗位不需要太多的专业技能及太高的学历，所以学生在与低门槛进入的员工一起工作时，就会有一种失落感，为寻求一定的成就感，大部分学生会选择离开；第五，部分企业有加班现象，一般都支付加班报酬，但大部分学生接受不了这种工作方式，觉得这样的工作方式剥夺了他们与社会的接触，与朋友的交往被隔离，有的学生由于不能接受加班而辞职。这些现象是当今独生子女社会、网络交流方式社会所特有的现象，我们应该如何面对，是一个新的课题。

参考文献：

[1]张国宏.职业素质教程[M].北京：经济管理出版社，2006.

[2]谭满益，王磊，宋刚勇，李敏，魏晓娅.高职院校学生职业素质培养的思考[J].职业技术教育，2008（13）.

[3]马乔林.论高职院校学生关键能力的培养[J].南通航运职业技术学院学报，2007（1）.

作者简介：

郑丽萍（1969—），女，浙江浦江人，硕士，云南广播电视大学副教授，主要从事光电技术教育与教学研究。

第7篇：光学与光电技术范文

军事领域对光学技术的运用由来已久，我们今天日常生活中许多光学相关的技术与产品都是军事应用在先，而后转化为民用品。光学手段在现代化战争中的重要作用，被大家深刻认识应该是从以美国为首的海湾战争及后来进行的几个局部战争的实效看出来的。随着“全天候作战”、“精确打击”、“复杂战场环境”及“无延迟攻击”等现代战争需求不断演变，光电武器装备也在不断推陈出新，广泛应用在预警、告警、瞄准、定位、监视、侦察、武器对抗、精确制导、信息通信、夜视观测等诸多领域；其地位也日益重要，渐渐成为或将与雷达同等地位的探测设备，与无线电网同等地位的光电通信装备，与化学能武器同等地位的激光武器装备等。

从一般光电系统到机载光电系统

通常，以光电相关技术为基础的构成系统都可以称为光电系统，现今人们对于光电系统并不陌生，在日常生活中随处可见。光电系统是以光学工程、激光工程、精密机械、信息处理、自动控制、计算机等高新技术为依托，实现对光的收集、转换、控制、处理、提取信息、能量转换、输出等，并集成多种传感器实现特定功能系统的总称。

从对光波利用方式不同，光电系统可以分为：信息感知，信息传递，能量传递等。它们从组成和机理上有许多相似之处，又有功能侧重不同带来的功能单元和性能指标的不同。

信息感知类光电系统组成示意框图如图1（a）所示。光电系统感知的信息是来自于目标/背景的光波特征，比如温度差异、颜色差异、灰度差异等，有反射光，如可见光探测，也有目标/背景自身的辐射，如红外探测，不同的温度在探测器上看到的亮度不同，其波段是指覆盖了紫外光、可见光、红外光、远红外光，波长从200纳米到几十个微米的范围。

信息感知类的光电系统是通过其光学通道收集来自目标/背景反射或自身辐射的光波，经探测器部件进行光电转换，形成图像（有时是电信号）信息，经信号处理单元得到目标信息。系统管理模块，管理调度伺服控制系统及光机运动部件运动，实现光学通道在一定角度范围内搜索或跟踪目标；有时为了获得目标的相对距离，控制激光输出并对回波进行处理得出需要的信息。主要指标包括：探测距离、分辨率、工作波长、定位精度等，光电系统大多数属于这一类。如地面防空系统中的红外周扫警戒系统、船载光电瞄准装置等。

信息传递类的光电系统是以光波作为信息载体，形成点对点或互联互通的光通信的网络，此类系统的组成示意框图如图1（b）所示。从图中可以看出，其组成图与图1（a）中组成相似，不同点在于将探测系统中的测距的激光收发功能模块演变为通信信息的收发处理模块。地面无线光通信设备已经有比较成熟的产品了，地-星光通信也已经有应用。目前主要有激光通信和紫外通信，主要指标包括，通信带宽、通信距离等。

能量传递类的光电系统，这里主要指用激光方式将较大的能量传递到另一个受体上，并发生作用，的光电系统。主要有激光干扰、激光毁伤、激光照明、激光充电等方式，其原理组成示意框图如图1（c）所示。激光光束定向性好，能量传递效率高，与其它两类系统相比，更加强调光束性能以及指向的控制和调节，如光束会聚、波前校正，光轴稳定等。包括地、空、舰船、星载激光定向干扰系统、激光致盲系统、激光武器、激光照明、激光充电系统等，主要技术指标有工作波长、输出光功率、作用距离、激光转换效率、光束指向精度等。

机载光电系统

机载光电系统与地基、舰载、车载、星载等光电系统原理是基本相同的。但是在机载环境中应用的装备，由于平台对设备要求苛刻、外部环境严酷、作战形态复杂多变，给光电系统设计带来了不同于其它应用平台的能力需求和技术难题，可以概括为以下几个方面：

1、来自机载平台本身的不利因素：包括宽频振动（0～2000Hz），大过载、大机动，机体变形，复杂的内部电磁干扰，宽幅波动的供电环境，严格的能耗要求，严格的重量体积要求，突出部分的气动限制，共形、隐身，长期反复使用等。这些对于“秒”级精度的光电系统设计提出了非常苛刻的要求；

2、外部严酷的环境要求包括：从极冷到极热（零下五六十摄氏度到一百多摄氏度的范围），风、雨、沙尘、盐雾、霉菌、阳光暴晒、气动加热、大气湍流等，这些因素往往是同时作用，综合影响，无疑给机载光电系统设计增加了许多难度；

3、战场形态复杂多变方面的不利因素：如距离远、运动快、机动大，光波传输通道的大气波动、散射、遮挡等随时存在，有些目标还进行隐身伪装。机载光电系统必须在这些不利因素影响下实现良好的性能。

因此，为了应对多种因素的影响，机载光电系统在保证性能的前提下，必须做到各方面的平衡。高动态、宽范围变化、容积率高等因素的综合作用，带来了机载光电系统设计上的不同理念、构型和方法。许多很好的光学、结构材料、器件适应不了环境要求不能用了；为了在动态环境中保证光学系统精度、运动精度，需要设计既轻巧又要有良好刚度的精密结构；为了保证在平台强烈振动和机动的状况下光轴的稳定性、图像的清晰度，机载光电系统必须考虑复杂的陀螺稳定系统和良好的减震系统，随着探测距离和激光束照在数百千米目标上的需求，有些系统已采取二级稳定系统等更为复杂的控制技术；在实现超视距进行探测时，背景复杂，目标辐射很弱加上大气通道上的湍流和散射，目标信息检出处理增加了很大的难度；随着平台飞行速度更高，飞行高度达到临近空间，特殊的热管理等带来的材料问题、运动补偿问题、热控问题等一系列技术难题也非常富有挑战性。

机载光电系统的优势

1、信息感知类机载光电系统的特点主要表现在：（1）被动探测，隐蔽性好；（2）能提供高分辨率可视化图像；（3）角分辨率精度高，能够远距分辨群目标；（3）不受电磁干扰影响，适应复杂电磁环境远距探测；（4）全天时工作，提升夜视夜战能力。

2、信息传递类机载光电系统的特点主要表现在：（1）光通信信号带宽宽，信息容量大；（2）无线光通信方向性好，保密性高。

3、能量传递类机载光电系统的特点主要表现在：（1）无延迟攻击，实现实时打击；（2）定向能输出，提高作战效率；（3）实现无线方式传送能量。

机载光电系统在拥有上述诸多优点的同时，也存在一些不足，由于光电辐射波长较短，易受气大气条件的影响而性能降低。

机载光电系统在现代战争中的应用

目前在国外三代机、四代机、预警机、直升机、无人机以及特种飞机等上面普遍都装备了光电系统，光电系统随着光电子、信息处理、计算机等相关技术的进步，已历经了三代的发展，目前性能更加先进的系统和技术也在大资金的投入下进行着研发。

按照应用细分，机载光电系统可分类如下：

信息感知领域

1、光电预警/告警探测系统，该系统通过对飞机、弹道导弹和巡航导弹等目标的搜索、跟踪和定位，为预警机以及防空反导体系提供目标信息，具有抗电磁干扰、反隐身和被动探测等特点，是实现战场态势广域预警/告警的有力手段。美欧、日本等国发展了多型光电预警/告警系统，国外目前的典型应用门警（Gatekeeper）系统对巡航导弹探测距离达到800千米左右；美国F-35战斗机的分布式孔径系统可实现对周视360度全向感知，告警距离达到十几千米。

2、光电监视与侦察（ISR）系统，通过利用光电传感器发现、识别、确认、监视、跟踪并定位目标，获取战场信息，具有高分辨率成像、昼夜侦察与监视、快速获取敌方情报等特点，是提供战场支援和夺取信息优势的重要手段。最具代表性的为美国雷神公司的“全球鹰”光电侦察系统，其对地目标分辨率小于0.2米。

3、机载跟瞄系统按使用方式又可分为光电雷达（红外搜索跟踪系统）、昼夜瞄准吊舱、光电转瞄转塔等。

（1）机载光电雷达是用于战斗机对空中目标进行大范围快速搜索、探测和跟踪定位的光电设备，具有抗电子干扰能力强、隐蔽性好、定位精度高、探测隐身目标能力强等特点，可在战场复杂电磁环境下进行远程探测跟踪，独立支持火控系统完成超视距攻击，已成为作战飞机任务系统重要的战术传感器之一。由意大利、英国和西班牙组成EURO-FIRST集团，研制的装备在“台风”战斗机上的PIRATE光电雷达，迎头探测距离达到50千米以上。

（2）昼夜瞄准吊舱是集红外、电视、激光于一体的机载光电探测系统，使用红外、电视可在昼夜条件下对地面目标进行搜索、识别和跟踪，跟踪状态下利用激光对目标进行测距，主要用于配合中近距电视/红外制导导弹、卫星/惯性制导炸弹、激光制导炸弹等空面武器对目标进行精确打击。美国诺思罗普・格鲁门公司的Litening吊舱对地探测距离可达30千米以上。

（3）光电观瞄转塔是用于直升机/无人机/反潜巡逻机等实现对地/对海侦察和攻击的光电瞄准设备，能够在昼夜条件下侦察和瞄准，为航炮、火箭等多种无控武器攻击提供瞄准参数，可进行激光制导武器（导弹或炸弹）等制导武器提供制导信息实现精确打击；美国FLIR公司的Star SAFIRE HD光电观瞄转塔，超小视场下可以识别18千米处的成年人目标。

信息传递领域

无线光通信技术区别于传统的射频通信技术，有其自身的特点：从红外波段到紫外波段，为信息传输提供了超宽频带能力，保密性好，不受电磁福射的影响。包括机群之间、卫星与飞机、飞机与地面站之间的无线激光通信。目前由于机载平台要求苛刻、动态影响大，机间激光无线通信还处在探索和实验阶段，如FALCON系统预期实现50km以上2.5Gbps带宽的数据通信，未来将达到几百千米的能力。同时，由于紫外日盲特性和大气层中良好的散射传播特性，与激光通信不同，可实现非视线传输，具有低窃听率，高抗干扰性和全天候工作等优点，但由于目前器件水平不高、数据传输速度不大，距离近，目前机载应用还处于实验室研究阶段。

能量传递领域

应用主要包括激光定向对抗系统、激光武器系统、激光照明、激光充电等方面。光电对抗是指敌对双方在光波段的抗争，目的在于破坏或摧毁敌方光电侦察装备和光电制导武器的作战使用效能。目前在光电对抗系统开发中有代表性的为诺格公司的LAIRCM（大型飞机红外对抗系统）、DIRCM（定向红外对抗系统），有效对抗红外制导导弹的距离达到十几千米，激光武器系统利用高能激光束对目标进行毁伤，具有无延迟攻击、射程远、无限次发射等优点，可用于拦截弹道导弹、巡航导弹、高机动的空中和地面目标等，虽然目前还在技术验证阶段，但未来将是重要的机载武器装备之一。波音公司、诺斯罗普・格鲁门公司和洛克希德・马丁公司联合在大飞机上开展了先进机载激光武器试验系统（ATL），其激光器功率100千瓦，作战距离达到20千米以上。由于超大功率的激光能源系统庞大，整个系统占了几乎一架飞机，因此，在作战飞机平台的装备还有很长的距离。

与日俱增的重要地位

相对于电磁波雷达而言，工作在光波段的机载光电系统，工作机理上具有高几何分辨力、高频谱分辨力以及被动获得信息等优点。随着光电子基础技术研究的不断突破，近30年光电系统获得了空前的发展，在“海湾战争”、“科索沃战争”、“阿富汗反恐战争”等一系列局部战争中得到了广泛应用，也取得了令人瞩目的效果，从中也展现了其在现代战争模式中的重要作用。

早期机载光电系统是为了解决夜视观察的辅助作用，随着作战模式向精确打击模式的演变，机载光电成为精确瞄准、精确定位、精确投放武器的必需装备，而从侦查监视及信息获取的角度，由于光电系统几何分辨力高、光谱分辨力高、图像真实，目前已成为获取高质量战略和战术情报的最有效手段。随着空中作战中电磁环境的日趋复杂，机载光电探测系统被动探测，不受电磁干扰、隐蔽性好、信息可视化等优势更显突出，发挥着与雷达等探测手段同等重要的作用。面对飞行器几倍声速，高机动，高隐身等新的作战需求的变化，以光电探测和激光攻击的光电武器系统是满足“无延迟攻击”的最佳选择。大数据率、多源、多机平台协同的数据传输离不开高带宽传输能力的机载光通信系统。

总之，随着光电子技术、量子探测技术、高速处理技术、高效率激光能量转换技术、高性能材料技术等光电技术不断突破，机载光电系统性能还将进一步得到提升，在未来机载平台上将会发挥更加重要的作用。

机载光电系统的发展趋势

为适应日益严酷的作战环境，应对作战对象的升级换代，未来的高科技战争对新一代机载光电系统不断提出新的需求。加之基础技术的持续进步，同时推动光电系统不断发展。机载光电系统未来的发展基本可以概括为性能提升、功能拓展、系统综合和概念创新。

1、性能提升、功能拓展：“看得更远、看得更清、瞄得更准”是机载光电系统发展永恒的主旋律。机载光电瞄准系统在新技术的推动下，探测能力较以往有了大幅提升。未来光电雷达将达到几十千米甚至上百千米的探测能力，成为反隐身、超视距作战的利器。瞄准吊舱将将达到更远的探测距离和更精确的瞄准定位，使战机能够在百千米距离就可以对地面目标发起精确打击。光电情报监视侦察系统分辨率将进一步提升，并将能够覆盖更广的战场侦察范围。未来系统分辨率将达到厘米级，甚或更高。并将通过光谱细分技术提高对伪装目标的识别能力，同时结合无人机长航时优点，实现对战场不间断地战略和战术高分辨率侦察监视，战场动态尽在掌握之中。

2、系统综合、概念创新：“从单一到综合、从传统到新体制”使机载光电系统充满活力。F-14飞机的IRST，F-15飞机的SNIPER吊舱都是单一功能的光电系统，而F-35飞机则采用一个EOTS和6个DAS进行系统综合，成为集空/地探测、导弹告警、态势感知为一体的综合光电系统。可以预计，在未来机载光电系统综合化程度会更高，不同功能、不同波段的光电单元有机结合，实现机载态势感知、探测瞄准、告警、干扰、毁伤和通信能力的一体化。新体制、新概念的光电产品将随着技术发展不断涌现。自由曲面共形光学天线将使未来的机载光电系统光学窗口不再突出，而与飞机机身融为一体；光学超材料的出现将使光电系统光学特性出现异于寻常的变化；孔径编码成像将改变传统几何光学的成像概念；采用光量子技术的量子雷达则将使经过隐身、伪装、防护的目标无所遁形…。

结语

第8篇：光学与光电技术范文

随着信息技术不断的开发和运用，我国背投彩电在经历了DLP（光显）、LCD（液晶）之后，开始进入高清晰、大屏幕的LCOS（硅基液晶）数字电视时代，而LCOS光学引擎刚一面世，就如同春风拂面，备受市场青睐。

突破LCOS核心技术

LCOS作为一种新型显示技术，不仅是数字高清电视的关键技术，而且也是生产大屏幕显示设备的战略支撑点。

近年来，河南中光学利用光核合光技术大幅度提升光能的利用率、对比度和成像清晰度，研制开发了具有国际先进水平的三片LCOS芯片显示像素对准技术；同时，采用了具有世界先进水平的软硬件技术，光管匀光技术的使用显著提高了画面的均匀度--它标志着我国已经掌握了大屏幕投影显示产品的核心技术，而且突破其批量生产的一系列“瓶颈”。

不仅如此，由于显像芯片的解晰度、亮度、对比度等技术性能不断提升，从而使其产品设计上不断向小型化、低成本方向发展；随着显像芯片规模化量产，可使芯片成本持续下降。

有关资料表明，光学引擎的价格比SONY、JVC前不久上市的整机价格便宜很多；如果按照光学引擎是背投电视70％的成本折算来看，采用河南中光学的LCOS光学引擎，生产出的背投电视成本至少会减少一半以上。

然而，目前这种LCOS芯片由美国Syntax-Brillian公司设计生产的，该公司是世界上最早开发LCOS微显示芯片技术的企业之一，拥有成熟的1080HC2芯片规模化制造技术。

LCOS引领光显电视产业

有关专家分析，LCOS光学引擎实现量产后，随着成本的不断降低，65英寸全高清LCOS光显电视成本不足2万元，现在高清的65英寸价格已经接近16000元左右；而LCOS光学引擎占据LCOS投影电视总成本的70%，随着河南中光学实现LCOS光学引擎的批量生产，其制造成本将会不断降低。

LCOS光显电视整机产业的发展主要依赖于LCOS光学引擎的稳定供应。国内知名的康佳、创维、TCL、海信、雅图等家电企业虽然较早涉足LCOS技术的研发，但由于中上游产业链的不完善，无法通过核心技术来推动下游的发展。

LCOS产业链中游的关键组件不仅是光学引擎，而且也是LCOS芯片及其相关的微电子和光学系统的组件，它一度成为我国发展硅基液晶产业的“瓶颈”。2006年4月，河南中光学掌握三片式LCOS光学引擎的核心生产技术，建立了稳定的国产化配套体系。

随着LCOS核心技术的突破和数字高清彩电的进一步推广和运用；在未来几年内，我国LCOS光学引擎将会迎来一个新的发展，甚至，经过LCOS光学引擎大批量生产，将导致使国内LCOS光显电视价格降低，为中国LCOS光显电视占领国内市场、进军国际市场创造一个良好的条件。

另有关专家预计，经过3～5年的培育和发展，中国将会形成一个年需求量100万台的巨大市场，同时，借助LCOS光学引擎的成本优势和市场优势，在未来一个时期，LCOS光显电视将成为全国甚至全球推广发展的重点；并且随着2008年奥运会在北京举办，大量数字高清电视的投入和使用，将为LCOS光学引擎带来无限商机。

对此，河南中光学集团有限公司总经理张守启向记者做了一个乐观预测：“在未来几年内，LCOS产品将以25％的平均速度增长。”

打造“南阳光谷”产业群

由于良好的市场发展前景，国内海尔、海信、康佳等企业纷纷看好LCOS发展前景，投入力量进行研究开发，国内LCOS光显电视产业链已初步形成，在河南南阳、江西南昌、湖北武汉等地已经形成产业群。

以此为契机，河南南阳计划以产业比较优势和产品特色优势为基础，整合当地各种资源优势，以LCOS光学为引擎系，重点发展LCOS产业集群，争取到2010年，光电产业产值达到300亿元，2015年产值达到800亿元，从而把南阳发展成为世界最大的光学引擎制造企业。

第9篇：光学与光电技术范文

关键词：光电经纬仪 光轴平行性 外场标定 亚像素细分

中图分类号：TN247 文献标识码：A 文章编号：1674-098x（2014）03（b）-0200-01

光电测量设备是集光学、机械、电子、伺服控制、信息和计算机多学科技术集成的综合性光学测量仪器，是现代军事科学技术高速发展的结果，在国防、军工、航空和航天等领域的发展和应用日趋广泛[1-3]。在靶场使用的小型光电经纬仪同时具有可见和红外多个光学传感器，这些传感器的光学系统光轴应严格平行，保持指向一致，光学系统光轴的平行性是多光轴系统的一个重要指标之一。

这些传感器的光轴平行性在出厂前都进行过严格标定，在外场使用一段时间后，各光学系统光轴之间的平行性仍然可能发生变化，因此需要在外场对各光学系统光轴进行标定。

该文介绍了具有可见和红外光学系统的小型光电经纬仪的光轴平行性的标定方法，采用卡塞格林平行光管进行子口径分束，利用亚像素细分技术测量得到红外和可见光学系统平行性。采用半导体激光预瞄准，大大节省了对准时间。卡塞格林平行光管子口径分束装置可固定在三脚架上，极大方便了在外场的标定工作。

1 标定装置原理

光轴平行性标定装置原理见图1，该装置由卡塞格林系统、平面反射镜和半导体激光器组成。

卤素灯照明星点孔，光线经卡塞格林系统的主次镜反射，准直为平行光，把光束左右两半分别经平面反射镜1和平面反射镜2反射，再由平面反射镜3和平面反射镜4反射形成两束平行光，分别射向可见和红外光学系统。根据可见和红外光学系统的光轴间距确定平面反射镜3和平面反射镜4的位置。

可见光CCD相机和红外相机接收平行光管的星点像，通过亚像素细分技术准确计算星点像对可见和红外光学系统光轴的偏离量，从而得到可见和红外光学系统光轴的平行性。

通过亚像素细分技术，通过成像区域像元的灰度值计算得到质心的位置。根据已知成像区域内M×N像元的坐标（i，j）（i=1，…，M；j=1，…，N）和相应的灰度值Gij，得到质心的坐标为：

由以上公式式可算得质心坐标（x，y）。若测得的星点图像质量较好，灰度比较均匀，有时也采用形心方法。在光学系统像质和杂散光控制较好的条件下，可以做到优于5细分，即质心位置精度优于1/5像素。

标定装置两束光的平行性通过大口径平行光管进行标定，在大口径平行光管焦面处CCD探测器对分别得到两路光的星点孔像进行细分，通过调整平面反射镜使两个星点孔像重合。

2 精度分析

误差源主要包括标定装置两束光的平行性误差σ1、可见光系统的瞄准误差σ2和红外系统的瞄准误差σ3。

设大口径平行光管焦距为14 m，CCD探测器像素尺寸14 μm，则两束光的平行性为：

面阵CCD探测器像素尺寸取14 μm，红外探测器像素尺寸大于30 μm，可见光和红外光学系统焦距f为200 mm，取5细分，则

则可见光和红外系统的标定误差为误差σ为：

3 结语

该文介绍了小型光电经纬仪的光轴平行性的外场标定方法，并对标定精度进行了分析。利用亚像素细分技术可提高红外和可见光学系统光轴平行性的精度。两束平行光平行性经标定后可达到1"，红外和可见光学系统平行性可达到7"。通过在装校和外场实验表明，该种方法快速简便，得到了较好的应用。

参考文献

[1] 叶露，赵建川.多光谱多光轴设备光轴平行性测量装置研制[J].光机电信息，2011，28（12）：32-36.