光電信息技術緒論

光電信息技術緒論1.概述2.開展簡況3.位置和作用4.開展趨勢§1概述光電信息技術是將光學技術、光子技術、光電子技術、電子技術、計算機技術以致資料技術相結合而構成的一門高新技術，它以光波〔輻射〕為根本信息載體，經(jīng)過對光波〔輻射〕的控制、調(diào)制、接納、存儲、處置、顯示等技術方法，獲取所需求的信息，以到達為不同的運用需求效力的目的。光電信息技術有兩個最顯著的特點，一是有效地擴展了人類本身的視覺功能，促進了人類視覺探測的光譜延伸、閾值擴展。使視覺的光譜長波限到達40微米、以及亞毫米〔太赫茲〕波段；短波限延伸到紫外、X－射線、γ－射線乃至高能粒子。探測閾值到達和接近光子探測的極限程度。另一特點是以光子作為信息載體具有極快的呼應速度，極大的頻寬、信息容量和極高的信息效率。使超快速景象〔核爆炸、火箭發(fā)射等〕可以在鈉秒、皮秒、以致在飛秒量級記錄變化過程。有線光通訊〔光纜〕正在替代電纜通訊，空間無線光通訊正在研制和開展之中，利用信息高速公路〔光網(wǎng)絡〕的多臺計算機來傳輸和處置大容量信息…..?！?概述正是光電信息技術的上述兩個重要的特點推進著信息科學技術的迅速開展。光電信息技術的開展不僅改動了人們的任務、學習和生活方式，而且推進了新的產(chǎn)業(yè)革命、軍事變革以及新興學科的構成，具有越來越大的競爭力。日常生活：CD、VCD、DVD、光纜通訊技術、數(shù)字電視、液晶顯示、等離子體顯示等。地球科學領域：紅外遙感、激光遙感、激光測距。在軍事領域：光電信息配備〔如激光武器、偵查、預警、制導類〕、激光通訊等。光電信息技術曾經(jīng)在各行各業(yè)得到廣泛的運用，由新資料、新工藝、新技術支撐的、能產(chǎn)生高效益的光電信息產(chǎn)業(yè)正在世界范圍內(nèi)迅速擴展，光電信息產(chǎn)業(yè)在市場的份額逐年添加。在技術興隆國家，光電信息相關產(chǎn)值已占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的一半以上?！?光電信息技術的開展簡況1873年的發(fā)現(xiàn)了硒的光電導性〔內(nèi)光電效應〕1888年德國的H.R.赫茲察看到紫外線照在金屬上時，能使金屬發(fā)射帶電粒子1890年P.勒納經(jīng)過對帶電粒子電荷質(zhì)量比的測定，證明它們是電子1900年，M.普朗克提出黑體輻射能量分布的普遍公式1929年，L.R.科勒制成銀氧銫〔Ag-O-Cs〕光電陰極,出現(xiàn)了光電管1939年，蘇聯(lián)的V.K.茲沃雷金制成適用的光電倍增管20世紀30年代末，硫化鉛〔PbS〕紅外探測器問世40年代出現(xiàn)用半導體資料制成的溫差型紅外探測器和測輻射熱計50年代中期，可見光波段的硫化鎘〔CdS〕、硒化鎘〔CdSe〕光敏電阻和短波紅外硫化鉛光電探測器投入運用20世紀60年代之后的幾十年間，紅外探測器及紅外探測系統(tǒng)得到迅速開展§2光電信息技術的開展簡況光源和發(fā)光器件方面，最具里程碑意義的是20世紀60年代激光器的發(fā)明,近年來，激光已廣泛用于通訊、雷達、測距、定位、制導、遙感、工業(yè)消費和科學研討中，用以傳送信息合各種丈量與控制。光纖技術的開展來源于1966年:當年英籍華人高錕等提出實現(xiàn)低損耗光學纖維的能夠性，1970年，美國研制出損耗為20dB/km的石英光纖和室溫延續(xù)任務的激光二極管,使光纖通訊成為現(xiàn)實能夠。這一年被公以為“光纖通訊元年〞。光存儲技術的歷史較短，而開展很快。1972年，荷蘭飛利浦公司演示了模擬式激光視盤。1982年，飛利浦公司同日本索尼公司協(xié)作，推出了第一臺數(shù)字式激光唱機。板顯示器技術以液晶顯示器開展最快。1964年，美國RCA公司發(fā)現(xiàn)了液晶的多種光電效應：賓主效應、動態(tài)散射效應和相移存儲效應，為液晶顯示器、液晶光閥等器件的研制奠定了根底?！?光電信息技術的開展簡況以上開展簡況闡明，雖然光電效應，受激發(fā)射原理等早已被發(fā)現(xiàn)或提出，但相應的光電子器件的出現(xiàn)和開展及其運用卻滯后得多，光電子器件和技術的大開展已是20世紀50年代以后的事?，F(xiàn)實上，光電子器件的開展離不開資料技術、半導體技術、微電子技術和精細儀器設備，因此只能同其他高新技術相互促進，共同開展。同時，在光電信息技術領域內(nèi)，各個技術分支之間也存在相互驅(qū)動、相互牽引的關系。比如，激光牽引了快速呼應光電探測器和四象限探測器，光纖通訊牽引了1.3um和1.5um室溫延續(xù)半導體激光器、低噪聲探測器和光纖放大器等器件，光存儲牽引了半導體激光器向短波長開展等等。§3光電信息技術的位置與作用21世紀被稱為“光電子信息時代〞。一個世界性的“光谷〞正在流行。不僅是國民經(jīng)濟和人們生活對光電信息技術的需求急劇增長，而且軍事和國防對光電信息技術的需求顯得更為突出。特別是全球范圍內(nèi)的利益追求，各國都把光電信息技術作為本國軍事高新技術開展的關鍵技術來注重。不但要求信息的時效好，數(shù)量大，還要求質(zhì)量高、本錢低。這里從以下幾個方面闡明光電信息技術的位置和作用通訊測繪、偵查與遙感準確測控科學研討診斷和醫(yī)療交通運輸光電對抗和激光武器§3光電信息技術的位置與作用除了上述所列得幾個主要運用領域外，光電信息技術在日常生活〔如辦公自動化、音像文娛〕、平安防衛(wèi)〔如電視監(jiān)控、條形碼技術等〕、先進制造技術、軍事〔如軍事演習、模擬訓練、靶場丈量等〕等方面的運用需求將越來越多，對社會發(fā)揚的作用也越來越大?！?光電信息技術的開展趨勢光電子器件的開展將是多樣化的，其種類和規(guī)格將不亞于電子器件，其主要的開展趨勢如下：1.固態(tài)化、小型化、集成化和廉價化：二極管泵浦的固體激光器、非制冷紅外探測器陣列已有320*240元商品上市、平板顯示器等2．任務波段范圍擴展，呼應速度加快：高靈敏度探測器、高速CCD、大面陣雙色或多色探測器、智能化探測器組件3．更加順應惡劣環(huán)境：耐沖擊和振動、順應高、低溫環(huán)境、抗輻射加固技術§4光電信息技術的開展趨勢光電信息技術運用的開展趨勢：隨著光電子器件的多樣化、微型化和各種功能和技術目的的開展，光電子技術的運用將會花樣翻新、層出不窮，對國民經(jīng)濟和軍事的影響將日益深化和宏大。1.產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代和推行運用：民