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文檔簡介
現(xiàn)代光學(xué)及光電子技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用報(bào)告人:舉辦單位:電子與通信工程系舉辦時間:2013-9引言2009年10月6日,瑞典皇家科學(xué)院宣布,將2009年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國華裔科學(xué)家高錕以及美國科學(xué)家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯。引言高錕:“光纖之父”,香港中文大學(xué)第3任校長,因在“有關(guān)光在纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信方面”做出了突破性成就而獲諾貝爾獎。由于他的杰出貢獻(xiàn),中國科學(xué)院紫金山天文臺將一顆編號為“3463”的小行星命名為“高錕星”。威拉德·博伊爾和喬治·史密斯
因發(fā)明電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器而得諾貝爾獎。引言近年來,以光通信、光顯示、光照明、太陽能光伏等為代表的光學(xué)、光電子、光子科學(xué)與技術(shù)突飛猛進(jìn),是21世紀(jì)最尖端的科學(xué)技術(shù)!電氣時代微電子時代光電子時代蒸汽時代21世紀(jì)20世紀(jì)19世紀(jì)18世紀(jì)信息時代人類社會發(fā)展歷程光子技術(shù)將繼電子技術(shù)之后再次推動人類科學(xué)技術(shù)的革命!光子技術(shù)將引起一場超過電子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)革命!光子技術(shù)將給工業(yè)和社會帶來比電子技術(shù)更為巨大的沖擊!光子時代已經(jīng)到來!現(xiàn)代光學(xué)及光電子技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用報(bào)告人:舉辦單位:電子與通信工程系舉辦時間:2013-9內(nèi)容概要現(xiàn)代光學(xué)與光電子學(xué)概述現(xiàn)代光學(xué)與光電子技術(shù)的發(fā)展前景光與光學(xué)現(xiàn)代光學(xué)與光電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與成就光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景第一篇:光與光學(xué)光是什么?惠更斯波動說牛頓微粒說愛因斯坦光子說光既是粒子,又是電磁波,具有波、粒雙重特征??梢姽夤?波長為為390nm至760nm光是一一定波波長范范圍的的電磁磁波?。」鈱W(xué)是是什么么?早期→狹義義光和視視見的的科學(xué)學(xué),描述述與眼眼睛和和視見見相聯(lián)聯(lián)系的的事物物今天→廣義義研究從從微波波、紅紅外線線、可可見光光、紫紫外線線直到到X射線波波段的的關(guān)于于電磁磁輻射射的發(fā)發(fā)生、、傳播播、接接收、、顯示示以及及與物物質(zhì)相相互作作用的的科學(xué)學(xué)。萌芽時時期::遠(yuǎn)遠(yuǎn)古古至十十六世世紀(jì)初初幾何光光學(xué)時時期::十六六世紀(jì)紀(jì)中葉葉至十十八世世紀(jì)初初波動光光學(xué)時時期::十九九世紀(jì)紀(jì)初至至十九九世紀(jì)紀(jì)末量子光光學(xué)時時期::十九九世紀(jì)紀(jì)末至至二十十世紀(jì)紀(jì)初現(xiàn)代光光學(xué)時時期::二十十世紀(jì)紀(jì)六十十年代代至今今光學(xué)181720192116世紀(jì)軸遠(yuǎn)古萌芽幾何光學(xué)現(xiàn)代光學(xué)過渡時期:直線傳播占主導(dǎo),波動理論逐慚形成量子光學(xué)波動光學(xué)光學(xué)發(fā)發(fā)展簡簡史光學(xué)的的發(fā)展展歷史史——萌芽時時期11世紀(jì)阿阿拉伯伯人伊伊本·海賽木木發(fā)明明透鏡17世紀(jì)初初,詹詹森發(fā)發(fā)明顯微鏡鏡墨子——世世界攝攝影光光學(xué)之之父公元前前400年,《墨經(jīng)》記錄光直線線傳播播、小小孔成成像、、球面面鏡成成像等等歐幾里里德在在其其著作作《光學(xué)》一書中中提出出觸須學(xué)說.光學(xué)的的發(fā)展展歷史史——幾何光光學(xué)時時期17世紀(jì)上上半葉葉,斯斯涅耳耳得出出光的反反射和和折射射定律律。光的折折射光的反反射牛頓::光的的微粒粒說光是由由發(fā)光光物體體發(fā)出出的遵遵循力力學(xué)規(guī)規(guī)律的的粒子子流。。光學(xué)的的發(fā)展展歷史史——波動光光學(xué)時時期惠更斯斯,菲涅耳耳,波動學(xué)學(xué)說光是機(jī)機(jī)械波波,在在彈性性介質(zhì)質(zhì)“以以太””中傳傳播。。托馬斯斯.楊,夫夫瑯和和費(fèi)光的干干涉光的衍衍射光學(xué)的的發(fā)展展歷史史——波動光光學(xué)時時期馬呂斯,布儒斯特光的偏振現(xiàn)象麥克斯斯韋,,赫茲茲光是電電磁波波光波是是橫波波光是電電磁波波光學(xué)的的發(fā)展展歷史史——量子光光學(xué)時時期普朗克克量子假假說,,解釋釋了黑黑體輻輻射愛因斯斯坦密密立根根光量子子說,,解釋釋了光光電效效應(yīng)狹義相相對論論,解解決運(yùn)運(yùn)動物物體的的光學(xué)學(xué)問題題玻爾,,詮釋釋元素素光譜譜康普頓頓,康康普頓頓效應(yīng)應(yīng)證實(shí)了了光量量子說說研究尺度量子光光學(xué)波動光光學(xué)幾何光光學(xué)以光本本質(zhì)上上是一一種波波長較較短的的電磁磁波為為基礎(chǔ)礎(chǔ),采用簡簡諧振振動中中的正正弦(或余弦弦)規(guī)律來來描述述,研究光光的波波動性性以光線線的概概念為為基本本觀點(diǎn)點(diǎn),采用幾幾何方方法來來研究究,只研究究光傳傳播的的幾何何規(guī)律律以光本本質(zhì)上上是一一份一一份的的能量子——光子為為基礎(chǔ)礎(chǔ),采用波函數(shù)數(shù)描述述各理論論所適適用的的研究究尺度度1917年,愛愛因斯斯坦論論文《關(guān)于輻輻射的的量子子理論論》,確立立了受受激輻輻射理理論。。1960年梅梅曼制制成了了世界界上第第一臺臺激光光器——紅寶石石激光光器。。希奧多多·梅曼美國物物理學(xué)學(xué)家;;世界激激光之之父;;光電產(chǎn)產(chǎn)業(yè)之之父;;光學(xué)的的發(fā)展展歷史史——現(xiàn)代光光學(xué)與與光子子學(xué)時時期激光和和全息息術(shù)的的問世世標(biāo)志志著現(xiàn)現(xiàn)代光光學(xué)和和光子子學(xué)的的開始始,為為光學(xué)學(xué)發(fā)展展的里里程碑碑!1948年,伽伽柏提提出波波面再再現(xiàn)原原理((全息術(shù)術(shù)理論)),得得諾貝貝爾物物理學(xué)學(xué)獎((1971)第二篇篇:現(xiàn)現(xiàn)代光光學(xué)與與光電電子學(xué)學(xué)概述述人類在在二十十世紀(jì)紀(jì)有四四項(xiàng)重重大發(fā)發(fā)明,,猜猜猜是什什么??生物技技術(shù);;激光技技術(shù);;計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)術(shù);原子能能技術(shù)術(shù);激光的的英文文名是是什么么?這個英英文名名的由由來??LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation受激發(fā)發(fā)射的的光放放大激光名名稱的的由來來1964年前,,LASER還沒統(tǒng)統(tǒng)一的的中文文名字字。中中國人人叫它它““萊塞塞”、、“雷雷射””等等。1964年12月,錢學(xué)森森教授建議議將其命名名為“激光”LASER“最快的刀刀”;“最準(zhǔn)的尺尺”;“最亮的光光”;“神光”;;激光自1960年問世以來來,便成為為人類探索索和改造自自然的強(qiáng)有有力工具。。激光、全息息術(shù)的問世世→經(jīng)典光光學(xué)向現(xiàn)代代光學(xué)過渡渡的標(biāo)志20世紀(jì)最后十十年,電子子產(chǎn)業(yè)是全全球經(jīng)濟(jì)增增長的重要要動力。而光子技術(shù)術(shù)成為21世紀(jì)推動經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的的核心技術(shù)術(shù)。光子學(xué)成為為近代光學(xué)學(xué)重要研究究內(nèi)容?,F(xiàn)代光學(xué)和和光子學(xué)光子學(xué)與光光子技術(shù)將將與電子技技術(shù)一樣作作為信息載體或作為能量載體在應(yīng)用技術(shù)術(shù)和工程方方面發(fā)揮越越來越重要要的作用。。形成的學(xué)科科分支如激光光學(xué)學(xué)、激光光光譜學(xué)、非非線性光學(xué)學(xué)、自適應(yīng)應(yīng)光學(xué)全息光學(xué)、、信息光學(xué)學(xué)、光纖光光學(xué)、波導(dǎo)導(dǎo)光學(xué)紅外光學(xué)、、紫外光光學(xué)、X射線光學(xué)、、量子光學(xué)學(xué)強(qiáng)光光學(xué)、、微光光學(xué)學(xué)、集成光光學(xué)成像光學(xué)、、天文光學(xué)學(xué)、瞬態(tài)光光學(xué)、遙感感技術(shù)、聲聲光學(xué)現(xiàn)代光學(xué)和和光子學(xué)形形成的學(xué)科科分支應(yīng)用范圍非非常廣泛。??臻g、能源源、材料、、微電子、、生命科學(xué)學(xué)、生物工工程、化學(xué)學(xué)工程、醫(yī)醫(yī)療、環(huán)境境、遙感、、精密加工工、計(jì)量、、通信、印印刷以及軍軍事等領(lǐng)域域?qū)ζ渌麑W(xué)科科有很強(qiáng)的的滲透力。。光子說醫(yī)學(xué)光子說化學(xué)光子說生物光子說物理激光物理學(xué)學(xué)量子光學(xué)光化學(xué)激光生物學(xué)學(xué)生物光學(xué)激光醫(yī)學(xué)現(xiàn)代光學(xué)和和光子學(xué)的的特點(diǎn)現(xiàn)代光學(xué)發(fā)發(fā)展的特點(diǎn)點(diǎn)作為能量、加工的手段信息載體光纖通信;空間激光通訊等靜態(tài)到瞬態(tài)宏大到微小如研究納秒、皮秒、飛秒等超快速現(xiàn)象;天文望遠(yuǎn)鏡到微透鏡;波譜拓寬光學(xué)的研究從可見光擴(kuò)展到X射線、紫外、近紅外、中紅外、直到遠(yuǎn)紅外等不可見的電子波譜段?!肮?、機(jī)、電、算”一體化光學(xué)、精密機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)相結(jié)合激光熱聚變;激光焊接,激光打孔等現(xiàn)代光學(xué)和和光子學(xué)的的重要研究究領(lǐng)域重要研究領(lǐng)域激光和激光的應(yīng)用激光的高亮度激光的高方向性激光的高單色性激光的高相干性光通信光的頻譜范圍寬抗干擾能力強(qiáng)光波波長短,分辨率高光速快,因而處理速度快這些特點(diǎn)使使光學(xué)和光光子學(xué)在21世紀(jì)將會得得到更大的的發(fā)展。利用激光準(zhǔn)準(zhǔn)直,在3公里的長度度上的準(zhǔn)直直誤差不超超過0.2毫米利用激光測測距,測8000公里的衛(wèi)星星,誤差不不超過2厘米第三篇:現(xiàn)現(xiàn)代光學(xué)與與光電子技技術(shù)發(fā)展現(xiàn)現(xiàn)狀與成就就光學(xué)研究十十大現(xiàn)狀和和成就對基礎(chǔ)科學(xué)的貢獻(xiàn)對電子學(xué)的貢獻(xiàn)光電通信技術(shù)發(fā)展傳統(tǒng)光學(xué)工程化光子學(xué)發(fā)展光學(xué)材料的發(fā)展光信息理論與實(shí)踐薄膜光學(xué)與二元光學(xué)自適應(yīng)光學(xué)近代基礎(chǔ)光學(xué)光的研究中中產(chǎn)生的成成就之一——對基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)的貢獻(xiàn)量子力學(xué)和和相對論都都是以光學(xué)學(xué)實(shí)驗(yàn)為出出發(fā)點(diǎn)。相對論→麥麥克遜干涉涉實(shí)驗(yàn)量子理論→黑體輻射測測量光譜學(xué)一直直是量子物物理的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)根據(jù),已已成為物質(zhì)質(zhì)分析的主主要手段;;光化學(xué),成成為化學(xué)反反應(yīng)的催化化手段。激光為研究究物質(zhì)運(yùn)動動,包括化化學(xué)反應(yīng)提提供了新的的手段?!獾碾姶挪ㄕ摪l(fā)現(xiàn)無線電波無線電通訊無線電電子學(xué)電子學(xué)專業(yè)工程學(xué)科光的研究中中產(chǎn)生的成成就之二——對電子學(xué)的的貢獻(xiàn)光的研究中中產(chǎn)生的成成就之三——傳統(tǒng)光學(xué)工工程化光學(xué)設(shè)備的的精密化常用光學(xué)儀儀器的規(guī)模?;a(chǎn)重大光學(xué)工工程的創(chuàng)建建降低了生產(chǎn)產(chǎn)成本精密儀器為認(rèn)識和改改造世界創(chuàng)創(chuàng)造了條件件大型天文望望遠(yuǎn)鏡進(jìn)光光口徑從2mФ,4mФФ,5mФФ以至至于于達(dá)達(dá)到到10mФФ;超高高分分辨辨率率空空間間對對地地觀觀察察相相機(jī)機(jī)孔孔徑徑為為0.6mФФ,1.5mФФ,3mФФ;6.5m詹姆姆斯斯·韋伯伯太太空空望望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡鏡哈勃勃太太空空望望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡鏡主鏡鏡口口徑徑2.4米米昴星星團(tuán)團(tuán)((日日本本))8米望望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡鏡((SUBARU)8.3米主主鏡鏡是是目目前前世世界界上上最最大大的的單單一一鏡鏡片片光光學(xué)學(xué)望望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡鏡霍比比-埃伯伯利利望望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡鏡9.2mKeckI&II望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡鏡整體體鏡鏡面面直直徑徑為為10米,,8層樓樓高高,當(dāng)當(dāng)前前投投入入工工作作的的最最大大口口徑徑光光學(xué)學(xué)望望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡鏡。。加那那列列大大型型望望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡鏡最大大的的地地面面基基礎(chǔ)礎(chǔ)望望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡鏡10.4m“大大麥麥哲哲倫倫””,直徑徑8.4米,2016年將將落落成成智智利利阿雷雷西西波波無無線線電電波波望望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡鏡,,300m世界界迄迄今今最最大大單單口口徑徑射射電電望望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡鏡,,500mFAST工程程,,2008年12月26日在在貴貴州州省省平平塘塘縣縣一一片片名名為為““大大窩窩凼凼””的的喀喀斯斯特特洼洼地地中中正正式式啟啟動動,,預(yù)預(yù)計(jì)計(jì)工工期期5年半半光的的研研究究中中產(chǎn)產(chǎn)生生的的成成就就之之四四———光子子學(xué)學(xué)的的發(fā)發(fā)展展波長長的的擴(kuò)擴(kuò)展展微波波、、遠(yuǎn)遠(yuǎn)紅紅外外、、紅紅外外、、可可見見光光、、紫紫外外、、遠(yuǎn)遠(yuǎn)紫紫外外、、軟軟X光波波段段;;激光光的的問問世世電子子學(xué)學(xué)與與量量子子物物理理的的結(jié)結(jié)合合,,光光學(xué)學(xué)技技術(shù)術(shù)的的重重大大革革命命;;光刻刻、、半半導(dǎo)導(dǎo)體體發(fā)發(fā)光光器器件件,,光光敏敏器器件件等等促進(jìn)進(jìn)了了半半導(dǎo)導(dǎo)體體和和微微電電子子技技術(shù)術(shù)發(fā)發(fā)展展遠(yuǎn)距距離離圖圖像像傳傳輸輸,例例如如電電視視,,大大大大改改善善了了人人類類的的生生活活面面貌貌;;光子子學(xué)學(xué)成成為為戰(zhàn)戰(zhàn)略略高高技技術(shù)術(shù)之之一一?。。?!加速速器器產(chǎn)產(chǎn)生生的的同同步步輻輻射射,可可作作為為高高亮亮度度觀觀測測和和微微細(xì)細(xì)加加工工的的手手段段。。光子子學(xué)學(xué)光的的研研究究中中產(chǎn)產(chǎn)生生的的成成就就之之五五——光纖通訊技術(shù)術(shù)發(fā)展原始概念:從半導(dǎo)體提純技術(shù)取得高透明介質(zhì)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。應(yīng)用:全球性網(wǎng)絡(luò),包括越洋傳輸?shù)墓饫|。性能:傳輸率作為商品已達(dá)10GB,前沿已達(dá)60GB;
它在經(jīng)濟(jì)上比空間衛(wèi)星全球通訊系統(tǒng)更具競爭力。信息傳輸:頭頭發(fā)粗的光纖纖,可同時傳傳輸幾萬路電電話;信息存儲:30cm直徑光盤,可可存儲80萬頁中文字;;光的研究中產(chǎn)產(chǎn)生的成就之之六——光信息理論與與實(shí)踐
光學(xué)傳遞函數(shù)為復(fù)雜的光學(xué)成像鏈提供了方便的質(zhì)量評估手段。光學(xué)信息處理可在復(fù)雜的背景中提煉出所需要的特征圖像,例如圖像識別。遙感技術(shù)是以這個理論為依據(jù)遙感技術(shù)光信息理論在在遙感技術(shù)中中的應(yīng)用光的研究中產(chǎn)產(chǎn)生的成就之之六——光信息理論與與實(shí)踐光學(xué)信息理論論在醫(yī)療技術(shù)術(shù)上的重大貢貢獻(xiàn)X射線透視X光CT核磁共振CT差溫層析儀光學(xué)信息傳輸輸?shù)陌l(fā)展為高高清晰電視和和可視電話的的信息壓縮技技術(shù)奠定了基基礎(chǔ);全息光學(xué)技術(shù)術(shù)是當(dāng)前迅速速儲存光學(xué)圖圖像的一種新新手段,它以以點(diǎn)位相儲存存的方式代替替了幾何輪廓廓的儲存方法法。這個新概概念使得多景景的圖像可以以疊加在一起起,使用時靠靠衍射原理分分開;這個概概念給信息技技術(shù)一個新的的啟示,特別別是在生物信信息方面。光的研究中產(chǎn)產(chǎn)生的成就之之七——薄膜光學(xué)和二二元光學(xué)薄膜光學(xué)光學(xué)增透膜光學(xué)增反膜單色濾光片函數(shù)濾光片偏振濾光片;光學(xué)面的保護(hù)層;二元光學(xué)可以實(shí)現(xiàn)非常規(guī)光學(xué)所能實(shí)現(xiàn)的光學(xué)成像效果。如:把電光源變成線光源,或特殊圖像的光點(diǎn)形式等。薄膜光學(xué)和二元光學(xué)光的研究中產(chǎn)產(chǎn)生的成就之之八——自適應(yīng)光學(xué)應(yīng)用用于激光光學(xué)學(xué)系統(tǒng)。由于于激光漂移所所引至的相位位誤差能夠得得到補(bǔ)償,因因此可以提高高大功率激光光的光學(xué)質(zhì)量量;也可以用于補(bǔ)補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)統(tǒng)成像的缺陷陷,例如熱形形變效應(yīng)等等等;基本概念光學(xué)傳輸穿過過可抖動或漂漂移的介質(zhì),,進(jìn)行實(shí)時光光學(xué)相位補(bǔ)償償以提高成像像的質(zhì)量近代基礎(chǔ)光學(xué)學(xué)光的研究中產(chǎn)產(chǎn)生的成就之之九——近代基礎(chǔ)光學(xué)學(xué)的形成非線性光學(xué)。獲取倍頻、、差頻、和頻頻、等效果;;強(qiáng)激光光學(xué)和和等離子體物物理光學(xué)成為研究激光光核聚變作為為能源的基礎(chǔ)礎(chǔ)科學(xué);量子信息作為迅速傳輸輸手段,具有有信息傳輸密密要的優(yōu)點(diǎn),,用于研究量量子計(jì)算機(jī)激光技術(shù)促進(jìn)了微觀動動力學(xué)領(lǐng)域的的發(fā)展,應(yīng)用用前景極為廣廣闊。光的研究中產(chǎn)產(chǎn)生的成就之之十——光學(xué)材料得到到發(fā)展人工晶體非線性晶體線性晶體激光工作物質(zhì)質(zhì)光學(xué)玻璃新工工藝光學(xué)材料第四篇:現(xiàn)代代光學(xué)與光電電子技術(shù)發(fā)展展前景21世紀(jì)應(yīng)是光學(xué)學(xué)大發(fā)展的時時期光學(xué)作為信息息載體----信息光子技術(shù)術(shù)光學(xué)作為能源源--------能源光子技術(shù)術(shù)現(xiàn)代光學(xué)和光光電子技術(shù)的的發(fā)展前景信息光子技術(shù)術(shù)——光纖通信60GBTB光信號調(diào)制采采用光電技術(shù)術(shù)10-8秒純光學(xué)調(diào)制((如光干涉))光纖傳輸光纖通信用激光束作為為信息載體進(jìn)進(jìn)行空間通信信。激光VS微波頻帶寬高度相干性空間定向性優(yōu)勢通信容量大保密性高功耗小體積小,重量量輕信息光子技術(shù)術(shù)——空間激光通信信需要研制大孔孔徑的觀察相相機(jī)空間對地觀察察我國空間對地地觀測的能力力還很落后衛(wèi)星觀察下的的長沙學(xué)院教教學(xué)樓摘自GoogleEarth03年伊拉克克戰(zhàn)爭前,美美國的對地觀觀測能觀察到到巴格達(dá)街頭頭攤位上的蘋蘋果信息光子技術(shù)術(shù)——空間對地觀察察利用量子信息息的傳輸正在在探索過程中中。。。量子通信用量子態(tài)作為為信息載體,,通過量子態(tài)態(tài)傳送完成大大容量信息傳傳輸。信息光子技術(shù)術(shù)——量子通信超分辨率觀測測和監(jiān)控體系系?!癟EAM0.5”顯顯微鏡分辨率達(dá)到0.5埃信息光子技術(shù)術(shù)——超分辨率觀測測信息光子技術(shù)術(shù)——光顯示薄膜晶體管液液晶顯示器((TFT-LCD)等離子體顯示示器(PDP)發(fā)光二極管顯示器(LED)有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(OLED)3D顯示……三代光存儲::光盤存儲——2維(表面)光光存儲雙光子光存儲儲——3維(體)光存存儲金屬納米桿光光存儲——5維(+2偏振)光存儲儲信息光子技術(shù)術(shù)——光存儲(1)極快的的響應(yīng)時間可可用于超高速速、寬帶通信信:光子靜止質(zhì)量量為零、在真真空中以光速速運(yùn)動,光子子響應(yīng)時間短短達(dá)10-15秒;而電子器器件及系統(tǒng)最最快的響應(yīng)時時間為10-9秒,兩者相差差100萬倍倍。這在將來的光光計(jì)算機(jī)等關(guān)關(guān)鍵技術(shù)中將將發(fā)揮巨大作作用。(2)傳輸信信息容量大:光子傳輸信息息時具有時間間可逆性、不不具有高度空空間局域性。(3)高抗干干擾、高可靠靠性:光子不帶電荷荷,光纖不和和受外界電磁磁波相互作用用,光纖通信信具有高抗干擾擾、高可靠性性。(4)光光儲存具有儲儲存量大、速速度快、密度度高、誤碼率率低的優(yōu)點(diǎn)信息光子技術(shù)術(shù)的優(yōu)勢電子信息技術(shù)光子信息技術(shù)通信技術(shù)有線通信(電話、電視)無線通信(手機(jī)、電視)光纖通信空間光通信計(jì)算技術(shù)二進(jìn)制電子計(jì)算機(jī)模擬、數(shù)字光計(jì)算輸入/輸出機(jī)械、電子打印激光打印、掃描、復(fù)印顯示技術(shù)電子顯象管液晶,等離子體,場效應(yīng),LED存儲技術(shù)磁盤,電子錄像、攝像機(jī)光盤,全息,DVD,數(shù)碼相機(jī)傳感技術(shù)半導(dǎo)體傳感器光纖光柵傳感器遙感技術(shù)電子測距、雷達(dá)激光測距、雷達(dá)器件集成晶體管等電子器件集成激光器、光開關(guān)等光子器件集成信息光子技術(shù)術(shù)VS信息電子技術(shù)術(shù)激光核聚變利用激光照射射核燃料使之之發(fā)生核聚變變反應(yīng)。核聚變氫彈、太陽能量巨大條件苛刻高溫,高壓能量釋放太猛列如何誘發(fā)?怎么控制??用激光照射核核燃料使之發(fā)發(fā)生核聚變反反應(yīng)可控聚變能電電站氘大量存在于于海水的重水水之中提供5000萬年之久的的能源!能源光子技術(shù)術(shù)——激光核聚變激光武器沿一定方向發(fā)發(fā)射的激光束束攻擊目標(biāo)的的定向能武器器利用激光的高高方向性和能能量高度集中中的特點(diǎn)。受環(huán)境因素大大裝備笨重要求精精密光速無污染能量高度集中優(yōu)點(diǎn)靈活變向抗電磁干擾91年海灣灣戰(zhàn)爭爭,激激光制制導(dǎo)炸炸彈,,從地地下室室的通通氣口口準(zhǔn)確確進(jìn)入入。能源光光子技技術(shù)——激光武武器激光熱熱加工工激光焊焊接激光打打孔激光切切割激光打打標(biāo)表面改改性微加工工高亮度度、高高方向向性、、高單單色性性和高高相干干性無接觸觸加工工,對對工件件無沖沖擊,,因此無無機(jī)械械變形形,無無"刀刀具"磨損損;加工速速度快快,對對非激激光照照射部部位影影響極極小。。能源光光子技技術(shù)——激光熱熱加工工人類經(jīng)經(jīng)歷過過2次照明明革命命:火——白熾燈燈、熒熒光燈燈——半導(dǎo)體體光源源(LED)(20世紀(jì))(21世紀(jì))LED光源的的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn):1)高效節(jié)節(jié)能::減少全全球照照明用用電50%和總總耗電電10%;2)節(jié)約經(jīng)經(jīng)費(fèi)::節(jié)約燈燈、燈燈具、、電費(fèi)費(fèi)的開開支每每年2500億美元元;3)綠色環(huán)環(huán)保::可以減減少CO2和SO2的排放放量達(dá)達(dá)到3.5萬噸;4)長壽命命:LED光源比比白熾熾燈壽壽命長長100倍;比比熒光光燈長長5倍。半導(dǎo)體體光照照明((LED)能源光光子技技術(shù)——半導(dǎo)體體光照照明LED光源與與傳統(tǒng)統(tǒng)光源源的比比較太陽能能優(yōu)點(diǎn)點(diǎn):1)太陽陽能是是最豐豐富的的能源源2)太陽陽能是是最潔潔凈的的能源源3)太陽陽能不不需運(yùn)運(yùn)輸可可就地地開發(fā)發(fā)4)太陽陽電池池產(chǎn)品品國際際年增增長率率:達(dá)達(dá)到50%。5)光伏伏發(fā)電電提供供全球球電能能:現(xiàn)現(xiàn)在2%,2040年達(dá)到到25%各種能能源耗耗盡的的年份份能源光光子技技術(shù)——太陽能能電池池技術(shù)術(shù)第五篇篇:光光電子子產(chǎn)業(yè)業(yè)的發(fā)發(fā)展現(xiàn)現(xiàn)狀與與前景景光電子子產(chǎn)業(yè)業(yè)在全全世界界的產(chǎn)產(chǎn)值光電子子產(chǎn)業(yè)業(yè)將成成為21世紀(jì)最最大產(chǎn)產(chǎn)業(yè)??!美國商商務(wù)部部指出出:““誰在在光電電產(chǎn)業(yè)業(yè)方面面取得得主動動權(quán),,誰就就將在在21世紀(jì)尖尖端科科技較較量中中奪魁魁”。。20世紀(jì)是是微電電子的的世紀(jì)紀(jì),21世紀(jì)將將是光光子的的世紀(jì)紀(jì)。光電子子產(chǎn)業(yè)業(yè)的內(nèi)內(nèi)容和和分類類科研軍事能源交通工業(yè)農(nóng)業(yè)醫(yī)療環(huán)保文娛光子產(chǎn)產(chǎn)業(yè)光通信信產(chǎn)業(yè)業(yè)光信息息產(chǎn)業(yè)業(yè)激光產(chǎn)產(chǎn)業(yè)光學(xué)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)光無源器件光纖與光纜光有源器件光通信測試設(shè)備光通信系統(tǒng)設(shè)備光學(xué)儀器光譜儀器光學(xué)零件真空鍍膜光學(xué)材料
光盤與光盤機(jī)激光器與發(fā)光管顯示器打印機(jī)與復(fù)印機(jī)數(shù)碼相機(jī)
圖像掃描儀圖像傳感器光電探測器太陽能電池光照明激光雷達(dá)測距儀
全息照相設(shè)備
激光加工處理設(shè)備
激光器系統(tǒng)設(shè)備
激光醫(yī)療設(shè)備世界光光電子子產(chǎn)業(yè)業(yè)的發(fā)發(fā)展概概況美國、、日本本、德德國三三個國國家激激光產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的的發(fā)展展代表表了當(dāng)當(dāng)今世世界激激光產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)發(fā)展趨趨勢。。日本在在信息息光電電子技技術(shù)方方面占占首位位,美國在在激光光醫(yī)療療及激激光檢檢測方方面占占首位位,德國則則在激激光材材料加加工方方面占占首位位。我國光光電子子產(chǎn)業(yè)業(yè)年增增長>50%,占占國際際市場場的份份額<5%“光谷谷熱””在中中華大大地興興起2000年年首先先建立立“武武漢.中國光光谷””共投入入240億億形形成1050億億2000年年12月建建立““廣東東光谷谷”我國光光電子子產(chǎn)業(yè)業(yè)的發(fā)發(fā)展概概況其它省省市也也紛紛紛建立立“光光谷””或光光電產(chǎn)產(chǎn)業(yè)基基地長春““光谷谷”::長春春光機(jī)機(jī)所、、長春春物理理所北京““中關(guān)關(guān)村””:半半導(dǎo)體體所、、北大大、清清華上?!啊肮怆婋姽I(yè)業(yè)區(qū)””:浦浦東、、曹河河烴、、各所所、大大學(xué)重慶““光谷谷”::重慶慶大學(xué)學(xué)、44所所等山東““光電電工業(yè)業(yè)區(qū)””:山山東大大學(xué)福州““光電電工業(yè)業(yè)區(qū)””:物物構(gòu)所所、華華科、光學(xué)晶晶體從應(yīng)用用領(lǐng)域域分類::(1)信息息光電電子產(chǎn)產(chǎn)業(yè)::光((纖))通信信、光光電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換(2)能量量光電電子產(chǎn)產(chǎn)業(yè):大功功率激激光器器和激激光加加工(3)顯示示光電電子產(chǎn)產(chǎn)業(yè)::LDE、LEC、攝像、、成像像(4)醫(yī)療療光電電子產(chǎn)產(chǎn)業(yè)::各種種醫(yī)療療設(shè)備備、元元器件件(5)娛娛樂樂光光電電子子產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)::各各家家電電、、音音響響、、娛娛樂樂設(shè)設(shè)備備(6)軍軍事事光光電電子子產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)::各各種種軍軍用用光光電電設(shè)設(shè)備備。。從結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)領(lǐng)領(lǐng)域域分類類::(1)光光電電材材料料::光光學(xué)學(xué)、、半半導(dǎo)導(dǎo)體體、、電電磁磁學(xué)學(xué),,光光纖纖……..(2)光光電電元元器器件件::各各種種有有源源元元件件、、無無源源元元件件(3)光光電電整整機(jī)機(jī)::各各種種光光電電器器件件的的整整機(jī)機(jī)(4)光光電
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