光电技术论文范文10篇

时间:2023-03-20 17:17:11

光电技术论文

光电技术论文范文篇1

光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。

Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。

2我国的光电子技术和产业

近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位。

国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。

掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。

但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。

我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域,与世界发达国家几乎同时起步。但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限,而国际上光电子产业已经进入加速发展阶段,留给我们的时间只有三到五年,如果我们不在目前产业化的技术发展阶段进入,就会失去大好时机。机不可失,时不再来,到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补,也许会彻底失去时机,受制于人。

如果一个国家在一代元件上没有足够的投资以发展自主能力,就会给外国竞争者提供进入并占领下几代技术市场的机会。因而在关键器件、部件等方面,要通过引进社会资金和风险投资,知识产权入股、开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐,鼓励科研人员成果转化。只要贯彻有“有所为,有所不为”的方针,狠抓创新和高技术成果转化,打破行业界限,按市场机制联合国内相关研究和开发单位,共同作好光电子产业化的工作,就一定能发展我国的光电子事业,有望在研究上取得突破,在产业上形成规模经济,取得我国在该领域应有的市场份额。

光电技术论文范文篇2

论文摘要:通过对教学实践工作的不断探索与总结,从教学内容安排、教学内容拓展和教学手段运用三个方面对“光电技术”课程的教学方法进行了研究,并将其运用到课堂,取得了良好的教学效果。

1960年第一台红宝石激光器的问世可以说是光学发展史上的里程碑,该发明解决了光频载波问题,此后光电子技术得以蓬勃发展,在现代信息产业结构中扮演着重要角色。由于社会发展的需要,近十多年来许多高校纷纷开设“光信息科学与技术”或“光电子技术”专业,着力培养专门的光电子人才“光电技术”作为该学科的主干课程,将系统地介绍光电子技术的理论和应用基础。在讲授这门课程的过程中,笔者对其具体的教学方法有一些体会和思考,文章将进行详细的论述。

一、教学内容的合理安排

一门课程教学效果的好坏在很大程度上取决于课堂教学内容对学生是否具有吸引力,能否激发学生学习的兴趣和积极性。而教学内容又来源于老师选择教材是否合适。在图书库中键入“光电子技术”的检索词会出现十几本相同名称的教材,但是否每本书都适合课堂教学呢?答案是否定的。虽然书的名称都叫做《光电子技术》,但细细翻阅,每本书的侧重点都是不相同的有的大部分章节是介绍激光原理和激光器工艺,对光电检测和显示涉及较少;有的偏重于理论推导,对实际的应用涉及很少。还有一些教材虽然内容较为全面,但书本页数很多,在三十多个课时内难以讲完。针对长沙理工大学实际的课时要求和学生专业背景,通过仔细比较选择了安毓英编写的《光电子技术》(电子工业出版社)一书。

教材选好后,在实际的教学过程中教师仍需对教学内容进行认真斟酌。教材共有七个章节,分别为“光辐射、发光源与光传播基本定律”、“光辐射的传播”、“光束的调制和扫描”、“光辐射的探测技术”、“光电成像系统”、“显示技术”和“光电子技术应用实例”。其中“光辐射的传播”一章中主要从理论上介绍光束在各种媒质中的传播规律,在光电子应用中较为重要的是光波在电光晶体(2.2节)、声光晶体(2.3节)、磁光介质(2.4节)和光纤波导中的传播(2.5节)。而这四部分内容应用在实际中恰好是电光调制器(3.2节)、声光调制器(3.3节)、磁光调制器(3.4节)和光纤通信技术(7.1节)。所以在讲课的时候可以把2.2节和3.2节、2.3节和3.3节、2.4节和3.4节、2.5节和7.1节内容综合起来讲授,第二章将不作为独立的一章来专门讲述理论推导。在讲第三章中每一种调制器工作原理的时候,先讲第二章涉及的理论知识,随后在学生对理论还有深刻记忆的情况下紧接着把这一理论在工业中的应用进行讲授,这样就增强了学生在学习理论时的目的性。对教材的其他内容细细推敲,还有很多地方可以这样来安排。这种将理论知识和实际应用综合讲解的方法让学生明白了理论并非空洞的理论,既提高了注意力,又激发了学生的学习热情,在实践中收到了很好的教学效果。

二、教学内容的适度拓展

“光电技术”是~门应用性和针对性都很强的学科,“学以致用”在这门课程中得到了很好的体现。教材由于篇幅的限制,第三章“光辐射的调制”和第四章“光辐射的探测技术”仅仅是介绍了各种光电子器件的工作原理,学生学完之后虽然明白了各类器件的工作原理,但对于“这些器件可以用在什么领域、可以发挥什么作用”等问题,学生会较为茫然。例如各种光调制器件如电光调制器、声光调制器和磁光调制器都可以将人们所要传递的声音、视频和图像等电信号形式的信息加载到激光上面去,实现电信号到光信号的转变。但学生可能又会有这样的疑问:在实际应用中用户要实现电光变换时,三种调制器是否可以任意选择一种呢?答案当然是否定的,因为每种调制器由于工作原理的不同使得它们会应用在不同领域和范围。在实际应用中需针对具体情况选择合适的调制器种类。而对“每种调制器具体可以用在哪些领域”这个问题教材并未涉及。笔者通过查阅大量的相关文献和资料,对这一问题做了详细总结,作为补充内容在课堂讲述,使学生对所学的东西有了更为深切的认识和体会。第四章内容主要是讲述各种光电探测器件,但探测的对象不同,有的是用来探测光辐射的能量,有的是用来探测光辐射的亮度等。那么讲完这些器件后同样会遇到这样的问题:“这些器件有哪些实际应用呢?”由于课程的教学对象是电信工程专业的学生,电路设计都很熟悉。课后可以布置这样的作业如“利用光敏电阻设计路灯自动控制电路”、“利用热敏电阻设计半导体激光器的温度控制电路”等。这样不仅让学生学以致用,而且在做作业的同时明白了不同光辐射探测器件的不同应用领域。

讲述“光纤通信”这块内容时,恰好是笔者的研究方向,所以在上课的过程中将大量科研过程中积累的相关实验结果和波形图以及器件设备的实物图展现给学生,课堂内容变得生动而丰富,很好地拓宽了学生的知识面。

所以在教材的基础上通过合理的拓展课堂教学内容,可以让学生对所学的知识掌握得更为透彻,理解得更为深刻,增强他们对知识的综合运用能力。

三、教学手段的合理应用

要想取得良好的课堂教学效果,除了讲述内容的选择安排外,教学手段也起着至关重要的作用。教学过程中笔者采用了多媒体和板书相结合的方法。

利用多媒体的帮助,使教学内容更为直观。由于这是一门应用性质的课程,所以在讲解每一种器件的时候笔者都将查阅到并精心挑选的真实的器件图片展示给大家,比如各种激光器、光电二极管、热敏电阻、等离子体显示器、电光晶体、声光调制器等等。这些图片都是课本上所没有的。学生在看到这些图片后就会感觉所讲的知识和他们的距离更近了,让他们觉得光电子学并不是空洞的理论,光电技术和各种各样的器件就存在于他们是实际生活中。这种方式很大程度上调动了学生学习的积极性。

作为一名青年教师,“如何将板书和多媒体很好地结合”一直是笔者所思考的问题。由于一页PPT所能展示的内容极其有限,讲完一页翻到第二页时前面一页的内容学生就看不到了''''而学生课前如果没有充分预习的话,当翻到下一页PPT时他对前一页PPT上的内容记忆一般都还是比较模糊的,只是有一个大概的印象。所以当讲述的内容是偏重于理论公式推导时,由于对理论的理解来源于公式推导的前后连贯性,此时应尽量避免使用PPT而采用传统的板书。大幅黑板有很大的书写空间,所讲的内容就能够前后连贯地呈现给学生。当讲某个公式是由前面的某个公式推导得出的,此时教师可以在黑板上把前面的那个公式指给学生。学生能同时看到前后相关联的各个理论,他们所获得的知识就是整体的而不是离散的,这样就更有助于学生对理论知识的理解。公务员之家:

另外生动的教学过程应该是一个师生互动的过程,“课堂”普遍被认为是一个较为不错的互动方式。在两年多的教学实践中笔者发现同样是提问,有的时候学生很踊跃,争相回答问题,课堂气氛很活跃;而有的时候虽然提问了''''但学生都低下了头,课堂气氛突然变得很沉闷。通过和学生的交流后发现,老师提的问题学生如果感兴趣他们反应就较为踊跃。所以在课堂教学过程中,如何提问也同样是值得认真思考的一个问题。讲“固体成像器件”这一节时,先不经意地询问学生谁有数码相机。许多学生都举了手,然后循序渐进地提出“在买相机时为什么要买数码相机而不购买胶片相机?数码相机的优点体现在哪些方面?数码相机的工作原理是什么?”由于这一系列问题都是学生在日常生活中遇到的实际问题,所以他们都踊跃地做了回答,而这些问与答恰好巧妙地引出了本节课所要讲解的内容整堂课学生带着问题去听课,听得都十分仔细,教学效果也非常好。第六章涉及的则是各种显示器件,如阴极摄像管显示器液晶显示器及等离子体显示器。这些也都是学生每天都会用到的器物,离他们的生活很近,也可以采用同样的提问方式让学生带着问题去听课。当讲到人眼的视觉感知角度范围时,笔者没有直接去讲知识,而是先提问“为什么我们家里的电视机屏幕都是长方形而不是正方形的”,学生回答的角度很多,有的学生还从摆放稳定性方面做了思考,课堂立即变得非常活跃。随后笔者给出了正确的答案,由于一个提问的设置学生对这个知识点便有了深刻的记忆。

光电技术论文范文篇3

论文关键词:光电技术教学内容教学手段

1960年第一台红宝石激光器的问世可以说是光学发展史上的里程碑,该发明解决了光频载波问题,此后光电子技术得以蓬勃发展,在现代信息产业结构中扮演着重要角色。…由于社会发展的需要,近十多年来许多高校纷纷开设“光信息科学与技术”或“光电子技术”专业,着力培养专门的光电子人才“光电技术”作为该学科的主干课程,将系统地介绍光电子技术的理论和应用基础。在讲授这门课程的过程中,笔者对其具体的教学方法有一些体会和思考,文章将进行详细的论述。

一、教学内容的合理安排

一门课程教学效果的好坏在很大程度上取决于课堂教学内容对学生是否具有吸引力,能否激发学生学习的兴趣和积极性。而教学内容又来源于老师选择教材是否合适。在图书库中键入“光电子技术”的检索词会出现十几本相同名称的教材,但是否每本书都适合课堂教学呢?答案是否定的。虽然书的名称都叫做《光电子技术》,但细细翻阅,每本书的侧重点都是不相同的,有的大部分章节是介绍激光原理和激光器工艺,对光电检测和显示涉及较少;有的偏重于理论推导,对实际的应用涉及很少。还有一些教材虽然内容较为全面,但书本页数很多,在三十多个课时内难以讲完。针对长沙理工大学实际的课时要求和学生专业背景,通过仔细比较选择了安毓英编写的《光电子技术》(电子工业出版社)一书。

教材选好后,在实际的教学过程中教师仍需对教学内容进行认真斟酌。教材共有七个章节,分别为“光辐射、发光源与光传播基本定律”、“光辐射的传播”、“光束的调制和扫描”、“光辐射的探测技术”、“光电成像系统”、“显示技术”和“光电子技术应用实例”。其中“光辐射的传播”一章中主要从理论上介绍光束在各种媒质中的传播规律,在光电子应用中较为重要的是光波在电光晶体(2.2节)、声光晶体(2.3节)、磁光介质(2.4节)和光纤波导中的传播(2.5节)。而这四部分内容应用在实际中恰好是电光调制器(3.2节)、声光调制器(3.3节)、磁光调制器(3.4节)和光纤通信技术(7.1节)。所以在讲课的时候可以把2.2节和3.2节、2.3节和3.3节、2.4节和3.4节、2.5节和7.1节内容综合起来讲授,第二章将不作为独立的一章来专门讲述理论推导。在讲第三章中每一种调制器工作原理的时候,先讲第二章涉及的理论知识,随后在学生对理论还有深刻记忆的情况下紧接着把这一理论在工业中的应用进行讲授,这样就增强了学生在学习理论时的目的性。对教材的其他内容细细推敲,还有很多地方可以这样来安排。这种将理论知识和实际应用综合讲解的方法让学生明白了理论并非空洞的理论,既提高了注意力,又激发了学生的学习热情,在实践中收到了很好的教学效果。

二教学内容的适度拓展

“光电技术”是~门应用性和针对性都很强的学科,“学以致用”在这门课程中得到了很好的体现。教材由于篇幅的限制,第三章“光辐射的调制”和第四章“光辐射的探测技术”仅仅是介绍了各种光电子器件的工作原理,学生学完之后虽然明白了各类器件的工作原理,但对于“这些器件可以用在什么领域、可以发挥什么作用”等问题,学生会较为茫然。例如各种光调制器件如电光调制器、声光调制器和磁光调制器都可以将人们所要传递的声音、视频和图像等电信号形式的信息加载到激光上面去,实现电信号到光信号的转变。但学生可能又会有这样的疑问:在实际应用中用户要实现电光变换时,三种调制器是否可以任意选择一种呢?答案当然是否定的,因为每种调制器由于工作原理的不同使得它们会应用在不同领域和范围。在实际应用中需针对具体情况选择合适的调制器种类。而对“每种调制器具体可以用在哪些领域”这个问题教材并未涉及。笔者通过查阅大量的相关文献和资料,对这一问题做了详细总结,作为补充内容在课堂讲述,使学生对所学的东西有了更为深切的认识和体会。第四章内容主要是讲述各种光电探测器件,但探测的对象不同,有的是用来探测光辐射的能量,有的是用来探测光辐射的亮度等。那么讲完这些器件后同样会遇到这样的问题:“这些器件有哪些实际应用呢?”由于课程的教学对象是电信工程专业的学生,电路设计都很熟悉。课后可以布置这样的作业如“利用光敏电阻设计路灯自动控制电路”、“利用热敏电阻设计半导体激光器的温度控制电路”等。这样不仅让学生学以致用,而且在做作业的同时明白了不同光辐射探测器件的不同应用领域。

讲述“光纤通信”这块内容时,恰好是笔者的研究方向,所以在上课的过程中将大量科研过程中积累的相关实验结果和波形图以及器件设备的实物图展现给学生,课堂内容变得生动而丰富,很好地拓宽了学生的知识面。

所以在教材的基础上通过合理的拓展课堂教学内容,可以让学生对所学的知识掌握得更为透彻,理解得更为深刻,增强他们对知识的综合运用能力。

三、教学手段的合理应用

要想取得良好的课堂教学效果,除了讲述内容的选择安排外,教学手段也起着至关重要的作用。教学过程中笔者采用了多媒体和板书相结合的方法。

利用多媒体的帮助,使教学内容更为直观。由于这是一门应用性质的课程,所以在讲解每一种器件的时候笔者都将查阅到并精心挑选的真实的器件图片展示给大家,比如各种激光器、光电二极管、热敏电阻、等离子体显示器、电光晶体、声光调制器等等。这些图片都是课本上所没有的。学生在看到这些图片后就会感觉所讲的知识和他们的距离更近了,让他们觉得光电子学并不是空洞的理论,光电技术和各种各样的器件就存在于他们是实际生活中。这种方式很大程度上调动了学生学习的积极性。

作为一名青年教师,“如何将板书和多媒体很好地结合”一直是笔者所思考的问题。由于一页PPT所能展示的内容极其有限,讲完一页翻到第二页时前面一页的内容学生就看不到了''''而学生课前如果没有充分预习的话,当翻到下一页PPT时他对前一页PPT上的内容记忆一般都还是比较模糊的,只是有一个大概的印象。所以当讲述的内容是偏重于理论公式推导时,由于对理论的理解来源于公式推导的前后连贯性,此时应尽量避免使用PPT而采用传统的板书。大幅黑板有很大的书写空间,所讲的内容就能够前后连贯地呈现给学生。当讲某个公式是由前面的某个公式推导得出的,此时教师可以在黑板上把前面的那个公式指给学生。学生能同时看到前后相关联的各个理论,他们所获得的知识就是整体的而不是离散的,这样就更有助于学生对理论知识的理解。

另外生动的教学过程应该是一个师生互动的过程,“课堂提问”普遍被认为是一个较为不错的互动方式。在两年多的教学实践中笔者发现同样是提问,有的时候学生很踊跃,争相回答问题,课堂气氛很活跃;而有的时候虽然提问了''''但学生都低下了头,课堂气氛突然变得很沉闷。通过和学生的交流后发现,老师提的问题学生如果感兴趣他们反应就较为踊跃。所以在课堂教学过程中,如何提问也同样是值得认真思考的一个问题。讲“固体成像器件”这一节时,先不经意地询问学生谁有数码相机。许多学生都举了手,然后循序渐进地提出“在买相机时为什么要买数码相机而不购买胶片相机?数码相机的优点体现在哪些方面?数码相机的工作原理是什么?”由于这一系列问题都是学生在日常生活中遇到的实际问题,所以他们都踊跃地做了回答,而这些问与答恰好巧妙地引出了本节课所要讲解的内容,整堂课学生带着问题去听课,听得都十分仔细,教学效果也非常好。第六章涉及的则是各种显示器件,如阴极摄像管显示器、液晶显示器及等离子体显示器。这些也都是学生每天都会用到的器物,离他们的生活很近,也可以采用同样的提问方式让学生带着问题去听课。当讲到人眼的视觉感知角度范围时,笔者没有直接去讲知识,而是先提问“为什么我们家里的电视机屏幕都是长方形而不是正方形的”,学生回答的角度很多,有的学生还从摆放稳定性方面做了思考,课堂立即变得非常活跃。随后笔者给出了正确的答案,由于一个提问的设置学生对这个知识点便有了深刻的记忆。

光电技术论文范文篇4

论文摘要:光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备,预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。

如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出:“90年代,全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展,谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论:“21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……”,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。

1世界光电子技术和产业的发展

光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。

Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。

2我国的光电子技术和产业

近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位。

国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。

掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。

但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。

光电技术论文范文篇5

光电子技术是现代化新技术,具有无可比拟的先进性,它是光子技术和电子技术结合而成的新技术,涉及光的显示、光的存储以及激光等众多领域。它不仅是未来信息产业的核心技术,也是煤炭安全生产的重要技术保障。该技术涉及的课程体系众多,包括光学与物理、IED的生产与检测、生产管理、3D显示、光电半导体元件等内容,与多种学科交叉渗透。该技术的兴起运用也带动了它在煤炭生产企业中的运用,它能够为生产安全性提供保障。但是据调查统计,由于该技术在我国的发展时间尚短,我国又缺乏与该技术相关的专业人才,导致其应用面临严峻的困难,它的效能难以得到发挥。提高我国该领域的核心技术能力,培养高技术人才,并在煤炭安全生产中科学发挥它的作用,就成为我国煤炭企业降低事故发生率、减少企业资金浪费、切实提升企业竞争力的关键。

2光电子技术在煤炭安全生产中的应用

2.1近红外波长瓦斯浓度检测技术

瓦斯爆炸是造成煤炭生产不安全的最重要的因素之一,做好瓦斯的检测工作,明确气体的浓度就显得极其重要。利用光电子技术中的近红外波长瓦斯浓度检测手段,能够准确检测出煤炭井下的气体浓度,改善原有瓦斯传感器只能检测黑白元件的弊端,并且不需要每隔一周进行调试,从而减小误差,缓解人员工作压力,大大降低瓦斯爆炸事故发生的可能性。此外,由于光电子元件的发展,近红外波长瓦斯浓度检测技术还具有相对的稳定性,使用操作简便易行,使用年限也更长。

2.2LED矿灯

LED矿灯在井下的安装,起到照明的巨大作用,过去的照明器材的燃点高,极其容易达到煤尘燃点,引发煤炭事故。对此,我国相关部门已经规定,在煤炭生产中不宜使用燃点高的矿灯,要使用新型灯具。LED矿灯是代替过去老旧器材的有效设备,它具有较高的科技含量,其先进性主要表现在安全性、冷光源、低温度、节能、环保、杜绝火花等优势上,是光电子技术在具体设备中的有效运用。

2.3瓦斯突出传感器和煤岩界面传感器

瓦斯突出传感器具有传感和预测的功能,它可以防护煤炭与瓦斯突出造成的爆炸事故,在问题爆发之前就预测事故,然后通过有效的预防降低故障发生的概率,提高企业的经济效益。突出预测包括区域预测和局部预测两大种类,所谓的区域预测就是指对煤炭矿井和煤层区域的不安全因素进行预测,局部预测则是在区域预测的基础上,对重点部位和隐秘部位进行的预测。在具体的检测过程中包含声发射监测技术、电磁辐射监测技术以及环境监测三种类别,对预防事故,提高生产安全性具有十分重要的意义。煤岩界面传感器技术是光电子技术的重要组成部分之一,它能够减少原煤中岩石和其他矿产物的含量,提升企业的经济效益。它最先进的技术就是使用采煤机具备的自动跟踪手段,判断煤岩界面的能力水平,实现自动化采煤。具体而言,煤岩界面传感器技术是使用红外线记录仪器对地质的地表温度进行测试的手段,它能够对坚硬的顶板实施检测,并且反应时间迅速,减衰率小,能够穿透灰尘和水雾。据试验表明,波长为3um-5um的红外成像仪器可以在能见度仅为5米的满是烟雾的巷道中成功的利用采煤机实施定位,探测的距离可以达到80米以上。

2.4红外考勤及人员的跟踪定位

由于我国煤炭行业的迅猛发展,国家对其的重视度越来越高,加强监督管理也就成为相关人员探讨的重点。然而经过调查研究发现,我国一些较小的煤炭生产企业和偏远地区的单位,不具备较好的安全检测系统,在具体实施管理的过程中也存在严重的不足,不利于及时掌握煤矿井下作业的实际情况,危险事故一经发生很难做到安全救援,企业面临着巨大的安全隐患。采用光电子技术中的红外考勤对策能够对矿井工作人员进行跟踪,对他们的动向进行考察,监测他们的生产开采行为。一旦发生危险事故,可以在短时间内采取定位系统找到故障点,为事故救援提供精准的信息。并将计算机网络系统、地理信息系统、通信技术有效的结合在一起,做好考核工作和测评工作,保证煤矿的安全生产。

3结束语

光电技术论文范文篇6

1一稿多投、重复发表与“互联网+”

由于国内对一稿多投、重复发表等尚无明确统一的标准,因此本文采用的统计和分析数据皆基于目前中国最大的学术大数据平台———中国知网数据库(CNKI)。根据中国知网的定义,“一稿多投”指的是同一作者发表的2篇文献全文重合度高于90%;“重复发表”指的是同一作者不同时间发表的2篇文献全文重合度在40%~90%。这些学术不端行为扰乱学术秩序和生态,浪费出版资源,甚至会严重影响科技期刊的质量和声誉[7],因此各刊均应予以高度重视。“互联网+”即利用信息通信技术以及互联网平台,将互联网与传统行业进行深度融合,创造新的发展生态。互联网的便利性、经济性、时效性及科学性等特点为科技期刊的发展带来了巨大的变革和挑战[8]。具体到学术不端行为的防范,结合《半导体光电》编辑部近年的工作实践,本文认为如果能够充分有效地对互联网资源加以利用,可以起到良好的效果。

2《半导体光电》疑似学术不端文献分析

《半导体光电》作为中文核心科技期刊,建立了成熟与完善的在线投稿系统,在长期的办刊过程中始终严格落实“三审三校”制度,对来稿执行编辑初审、同行评议、编辑复审、主编终审等规范的审查流程。基于此,分析该刊在疑似学术不端文献(AcademicMiscon-ductLiterature,AML)上面临的问题及采取的防范措施对整个行业应有一定的借鉴意义。本文对《半导体光电》近10年发表的AML文献的类型、数量和分布情况进行了统计和分析,结果见表1。由表1可知,《半导体光电》2009—2018年发表AML文献总计41篇,其中,一稿多投和重复发表类文献共30篇,疑似抄袭类文献共11篇,二者分别占发表AML文献总量的73.17%和26.83%。该数据表明一稿多投和重复发表在学术不端行为中占比很高。另外,表中最后一列数据显示,《半导体光电》发表的AML文献占当年刊发文献总量的比例在2015年之前约为2%,2010年甚至高达3.83%,2015年之后均在1%左右,下降趋势明显。针对学术不端行为发生的原因,学者们给出了各种分析[9-12],提出了多种应对方法供期刊编辑借鉴。例如某些编辑部要求作者在投稿时签署“无一稿多投不端行为”承诺书等,这些措施在客观上可对学术不端起到一定的防范作用,但随着网络的爆炸式发展,信息的获取渠道愈发多样,仅靠传统方法已不能满足要求。因此,科技期刊也应顺应时展,更新防范手段。

3“互联网+”环境下对一稿多投和重复发表的防范方法

随着互联网技术的快速发展,利用互联网的大数据过滤和分析功能来预防一稿多投和重复发表成为一条切实可行的路径。经《半导体光电》编辑部多年实践,以下几种基于互联网手段进行学术不端行为防范的方法是行之有效且易于开展的,对科技期刊具有普适性。3.1充分利用学术不端文献检测系统。近年来国内的学术不端文献检测系统发展迅速,也日趋成熟,比较知名的有中国知网的科技期刊学术不端文献检测(AMLC)系统、万方论文相似性检测系统、维普通达论文引用检测系统及ROST反剽窃系统[13],其中应用最为广泛也最受认可的是AMLC系统。AMLC系统自2008年正式上线至今,其检测范围已经能够涵盖绝大部分在线中文数据库和网络资源,英文数据库也在不断引进完善中。2015年5月《半导体光电》正式启用AMLC系统,对来稿首先进行AMLC检测:全文重合度高于20%的稿件做退稿处理;重合度在10%~20%的稿件退回作者修改后重投;重合度在10%以下的稿件安排审稿等后续工作。从表1中可以看出,《半导体光电》发表的AML文献量在2009—2018年整体呈下降趋势,且2015年之后降幅明显,这与其有效利用AMLC系统密不可分,但仍未能完全遏制学术不端行为。究其原因,主要是科技期刊普遍存在发表周期过长的问题,很多期刊从收稿录用到最终出版的周期通常在6~8个月,有的长达1年以上,特别是高校的硕博学位论文实现网上可查询间隔的周期甚至更长,这为一稿多投/重复发表提供了可乘之机。通过分析《半导体光电》近年发表的AML文献发现多属于以下情况:文献在收稿时通过AMLC系统检测没有问题,正式出版后进行学术指标统计时却发现存在不端行为。基于此,建议期刊在正式出版前对稿件进行AMLC系统复查。3.2全面开通网络首发。网络首发指的是《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社有限公司(Q/CNKI)推出的一种新型出版方式,是期刊将稿件在网络上进行优先数字出版的行为。首发内容根据编辑状态分为录用定稿、排版定稿和整期汇编定稿。正式网络首发后的文献即被认可为已发表,且全部在AMLC检测系统涵盖范围之内,数据库根据文献首发时间确认版权。《半导体光电》2017年开始尝试在CNKI平台上进行网络首发,但由于种种原因未能全面展开。面对AML文献屡禁不止的情况,《半导体光电》于2019年4月全面开通网络首发,目前主要采用录用定稿和排版定稿首发,经过一段时间的实践验证,其优势已逐渐显现,主要表现在以下3个方面。1)有效缩短发表周期、防范学术不端。导致“一稿多投”和“重复发表”行为的原因很多[14-15],其中最主要的是一些作者因评职称、毕业答辩等客观要求,希望论文尽早见刊,于是大面积撒网,同时向多家期刊投递稿件,以期尽早刊登,而传统纸质刊发需要历经很多环节,处理周期过长。网络首发很好地解决了这个矛盾。开通网络首发后,《半导体光电》采用的做法是首先对录用稿件进行一次编辑校对,以保证稿件的学术质量和出版技术标准,然后通过CNKI网络首发平台上传稿件,完成首发。网络首发将发表周期缩短至1个月之内。另外,首发稿件由编辑部自行上传后,需经平台二次审核通过后方可发表,其中包括学术不端行第4期朱玲瑞等:“互联网+”环境下科技期刊对一稿多投和重复发表行为的防范方法———以《半导体光电》为例为检测。《半导体光电》曾收到这样一篇稿件:收稿后进行AMLC系统检测,显示其复制率仅为3.6%,文章整体学术质量较高且行文流畅,经严格审稿后顺利被录用。但是在1个月后进行网络首发时被退回,原因是平台检测到其复制率高达51%,涉嫌剽窃。经分析发现,该稿件的主要剽窃对象为一篇硕士学位论文,收稿后首次进行AMLC检测时,该硕士学位论文尚未在网络公开,因此不在AMLC系统涵盖范围之内。而在网络首发平台审核进行二次检测时,该硕士学位论文资源已经进入AMLC系统数据库,这个时间差导致同一文献前后2次检测结果差异巨大。由此可见,网络首发在一定程度上能够有效防范AML。2)加快学术成果传播与流通。网络首发后的稿件即可被各搜索引擎检索,有利于创新性学术研究成果在短时间内得到广泛传播,极大地增加了阅读量和利用率,有效加快了学术成果的流通。3)提高学术影响力、吸引优质稿源。我们对《半导体光电》2019年网络首发的稿件进行了跟踪分析,结果显示多篇学术水平高、研究内容前沿的优质稿件月下载量均在百次以上,某些高水平综述类稿件的月下载量甚至达千余次。下载阅读量是科技文献学术价值的直观体现,网络首发将这一功能有效放大,有利于吸引优质稿源,提高科技期刊学术影响力,促进其良性发展。3.3利用各种搜索引擎。据统计,国内的AMLC系统检测准确率已接近90%,但仍存在一些不足,主要体现在对外文学术文献心有余而力不足。有些作者将国外的学术稿件进行翻译,略作改动,然后投稿,这种行为在国内的AMLC系统中较难被检测出。《半导体光电》对于这类在国内AMLC系统中检测显示复制率极低的稿件,通常采用如下做法:将其核心内容翻译成英文,然后复制到百度、谷歌或雅虎等搜索引擎上进行搜索。译文中语法可忽略,但关键数据和关键词必须准确。如果检测到类似结果,则进一步扩大检测面,以确认其是否存在不端行为。这类稿件在科技期刊来稿中占比不高,但由于其学术不端行为隐蔽性较强,也应引起重视。3.4充分利用在线投稿系统与同行评议。同一文献发表在不同期刊上的重复发表行为可能是由于审稿、等存在漏洞导致,但根据李艳红等的相关数据统计[16],同一期刊刊载重复发表文献的情况也并非个例,有些期刊甚至还相当严重。这说明重复发表现象的产生并不全在于作者,编辑部在审稿把关上也有不可推卸的责任。互联网技术为沟通提供了便捷,目前很多科技期刊都建立了在线投稿系统和审稿专家库。通过投稿系统可以实时将收稿发送给审稿专家,而且现有的投稿系统已经能够实现对重复投递、退修重投等稿件进行特定标注,提醒编辑部审稿时特别注意。这为防范同一文献在同一刊物上重复发表提供了便捷的方法。我们在平时与编辑同行的交流中注意到,目前仍有部分期刊仅采用电子邮件等传统的方式接收稿件,这无疑是跟不上时代步伐的,也为学术不端行为提供了滋生的土壤。这类期刊应与时俱进,尽快建立适合个刊风格的投稿系统,提高工作效率。此外,各期刊之间可以通过编辑类学会、协会等加强沟通,互通信息,共享专家库,同一篇稿件同时发给多名专家审读评议,专家在对不同刊物的稿件进行审议时也能发现一稿多投稿件。还可以考虑对屡次出现一稿多投、重复发表等不端行为的作者建立联动黑名单制。

4结束语

光电技术论文范文篇7

为检阅两年来我市中小学科普教育成果,推进中小学科技创新教育,加强与促进中小学综合实践活动教学,培养中小学生创新精神和创新能力,不断推动新课程改革向纵深发展,根据《“科普之光”*市中小学第四届科普节活动计划》(*教体普字[*]9号)安排,决定举办综合实践活动教学成果展评活动。现将有关事项通知如下:

一、中小学生综合实践活动学生作品展评

1、参加对象:中小学生。

2、展评时间:*年11月20—25日。

3、作品选送要求:⑴以直属学校、乡镇(街道)级中小学为单位选送作品。⑵选送作品分创造发明、光电技术、制作创作(科幻绘画[60cm*40cm]、泥雕塑等)、工艺美术四大类。各单位参展作品数量要求,制作创作(其中科幻绘画、泥雕塑各2件)、工艺美术类每类选送10件以上,创造发明、光电技术类每类选送6件以上(小学组光电技术类作品不作要求)。⑶选送作品必须突出原创性、科学性、实用性、新颖性。⑷已参加过以往市级以上综合实践活动展评的作品不得再次选送。

4、其它事项:⑴综合实践活动作品展评奖项以小学、初中三个竞争圈,高中组为单位设作品奖和团体奖,同时另设展台布置奖。作品评奖由有关专家组成评委会,进行逐项评定。⑵展台布置,绍兴市级及以上的示范小学、初中,城区初中、小学,高中段学校单独设置展台;其余学校由教体局统一设置展台。⑶各参展单位要在选送作品前进行自评,并填写好《综合实践活动学生作品选送目录表》(样张附后),按自评优劣进行编号,作为作品验收和评奖参考。⑷每件作品都要有标签(综合实践活动学生作品标签样张附后),并将标签粘贴在作品上。⑸各校必须高度重视,广泛动员,精心指导,积极选送,以充分反映中小学校在培养学生实践能力和创新能力方面的成果,展评期间,教体局将邀请上级领导、新闻媒体、组织部分中小学生参观。⑹展评地点另行通知。

二、*市青少年科技教育优秀论文评选

1、论文体裁:调查报告、经验总结、理论文章等。

2、论文主要选题范围:⑴科技教育教学方法的研究。⑵科技教学课程(研究型、拓展型课程)开发、构建的研究。⑶科技活动模式研究。⑷科技教育(活动)的资源开发(社会科普教育资源的开发与利用、教育活动方案的开发与实施、活动器材的研究开发)。⑸科技教师的素养发展及其培养。⑹科技特长学生的培养研究。⑺科技教育的评价、学生科技素养的评估研究。

3、论文要求:⑴理论文章主题鲜明,突出重点,理论联系实际;经验总结应同社会主义市场经济体制相适应,符合教育规律,体现地方特色,措施有力,成效显著,具有借鉴意义;调查报告需材料翔实,数据准确,分析透彻,观点鲜明。⑵论文字数一般在3000字以上,不超过5000字。论文应包括论文题目、论文摘要(摘要必须与正文分开另页书写,字数800字以内)、正文、参考文献、作者简介(论文引用部分请注明出处)等。上送材料必须用A4纸打印一式三份。论文作者必须认真、准确、逐项填写“论文登记表”,没有“论文登记表”,不予评审。送选论文一律不退稿,请作者自留底稿。⑶以直属学校、乡镇(街道)级中小学为单位选送作品(各单位限送一篇),于10月20日前送普教科,市教体局在评比的基础上,将选送优秀论文参加绍兴市级评比。

三、*市中小学综合实践基地活动成果展评

1、参加对象:全市中小学校。

2、主要内容:围绕人与社会、人与自然、人与自我三大线索,以研究性学习、社区服务与社会实践、信息技术教育以及劳动与技术教育作为主要内容,以开展校内外综合实践活动为主体,将中小学生的道德教育放在首位,重在培养学生的创新精神和实践能力,通过创设各种活动情境,使他们在生动鲜活的实践活动中感悟道德内涵,体验成长快乐。

3、有关要求:⑴以直属学校、乡镇(街道)级中小学为单位制成二块展版(90cm*120cm)参评。⑵展版必须主题鲜明、内容鲜活、形成系列。⑶已参加过以往市级以上综合实践活动展评的展版不得再次选送。

四、*年绍兴市青少年航模(*赛区)比赛

1、比赛项目:⑴橡筋动力模型飞机飞行比赛(小学)。⑵橡筋动力模型伞翼机飞行比赛(初中)。⑶“东方号”电动拼装模型拼装、航行比赛(小学)。⑷“极速号”电动遥控快艇航行比赛(初中)。

2、参赛对象:全市各初中、小学在校学生。

3、参赛办法:⑴比赛分初中组和小学组。各赛区各校选派9-10人组队参赛,每队必须有辅导老师1-2人参加。为争取团体优胜,每单项可报3-5人(限报5人)参赛,参赛报名表于11月10日前交*市青少年宫,由*市青少年宫具体组织比赛。⑵为使比赛统一有序,参赛模型由绍兴市青少年科技活动中心(绍兴科技馆)统一提供,请各校及早直接联系购买。

4、比赛时间和地点:*年11月22日,地点另行通知。

光电技术论文范文篇8

论文摘要:光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备,预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。

如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出:“90年代,全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展,谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论:“21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……”,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。

1世界光电子技术和产业的发展

光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。

Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。

2我国的光电子技术和产业

近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。

掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。

但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。

光电技术论文范文篇9

论文摘要:光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备,预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。

如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出:“90年代,全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展,谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论:“21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……”,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。

1世界光电子技术和产业的发展

光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。

Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。

2我国的光电子技术和产业

近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位。国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。

掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。

但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。

光电技术论文范文篇10

关键词:光电检测技术课程;课程思政;教学改革

0引言

在高科技快速发展的今天,随着光声光热技术深入研究,以激光、红外、光纤等现代光电子器件作为基础研究对象,实现非接触、远距离、高精度测量。光电检测技术课程在工程类特色的学校的本科教学课程体系中地位不可取代。光电检测技术课程的学习,需要具有数学基础、物理基础、传感器理论基础、测控电路基础、模数电路基础、软件编程基础的知识储备。此门课一般开设在大三或者大四年级,采用理论教学和实践教学相结合。理论课教学目的,主要通过课堂教学,让学生充分掌握光电器件的工作原理、特性技术参数以及应用注意事项,学生打下坚实的理论基础;实践教学目的在于锻炼学生动手能力,培养学生分析问题、解决问题能力,为工程实践打下坚实的基础。

1课程思政内涵

总书记在全国高校思想政治工作会议上提出“做好高校思想政治工作,要用好课堂教学这个主渠道,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”。加强思政课程的目的不是改变原有的课程设计,而是巧妙地将有价值的元素和含义融入原有的课堂课程中,使光电检测技术的理论课和实际应用相辅相成,找到最符合理论的点。通过深入了解思政教育的元素,以“同频共振”为目标,为学生提供更专业的知识和概念。

2“光电检测技术”课程思政教学内容的探索

课程思政结合专业课的特点,以专长为载体,自然融合思政元素,实现教育隐形与显性的有机融合,达到“润物细无声”的效果,提高课程的吸引力。通过组织《光电器件设计》的学习内容,力图从以下几个方面结合思政元素。

2.1爱国主义

在《光电检测技术》课程的讲授中,在正确认识中国和世界总体发展趋势的同时,以叙事的形式介绍对中国光电发展的卓越贡献的龚祖同。抗日战争爆发后,国内军方急需大量光学仪器。龚祖同辞去博士学位,回国创办中国第一家军用光学仪器厂。对民族科技进步的毕生追求使他们更深刻地体会到现在难以理解的生活乐趣和历史使命,对学生个人奋斗精神的唤起、培养学生的爱国热情和社会责任感起到了巨大作用。

2.2课程实践教学与素质教育相结合

在学生对课程理论知识有所了解时后,安排实验任务。组织学生分组查阅相关资料,以小组讨论的形式预习并掌握一种光电传感器的原理及使用。三人一组,由组长负责分配并在组内协同工作。意在培养学生团队合作意识,利于他们各尽其能发挥所长。实验过程中,讨论问题、分析问题。最后,由老师总结实际情况,对课堂上无法解决的问题组织讨论及提出建议。提出光电传感器的使用规范、要求,帮助学生熟悉光电检测的流程和规范,同时遵守专业标准、法律法规,恪守职业道德,提高学生对未来工作的适应能力。

3“光电检测技术”课程思政教学方法探索

光剑检测技术包括光电器件、光电检测方法和光电检测系统的搭建等内容的教学,覆盖物理学科、测控学科、控制类学科的知识,基于理论抽象、公式繁琐、理解困难的教学特点,因此需要突破和探索新的教学模式。每次上课之前寻找最近行业内的新闻和热点问题,对课上的内容进行有益的补充。使用在线课堂预先将课程内容到平台,让学生可以预览课程、了解课程内容并提供反馈。教师利用平台系统了解学生预习的有效性,并快速调整和定位教学内容。同时,帮助学生理解知识、回答问题,调动学生的学习积极性,增加学生独立思考的时间,改善教学效果,培养学生的创新精神。采用案例教学法、问题中心教学法、课程中心教学法、研讨式教学法等,实现师生互动、教与学相辅相成。增加学生对影视材料、认知知识和学习的兴趣。提高课堂教学的有效性,提高学生的科学人文素养,同时提升学生的学习兴趣。在综合设计实践课,指导学生查阅国内外资料,了解光电检测的最新动态,将同学们分组进行设计,并安排进行答辩。运用“翻转课堂”的教学方式。翻转课堂最大的改变是互换了教师和学生的角色。传统课堂上的教师是站在课堂上,是知识的传授者,学生是坐在教室里,无条件地接受知识。而“反转课堂”让学生的思维实现了自我放飞,成为学习的主体,教师只是起到主导作用,引导学生的学习。虽然“反转课堂”能提高学生的积极性,增强教学效果,但学生面对知识的海洋,可能无从下手,或者获取有些糟粕丢弃的知识,这就要求教师把握好尺度,特别是违反辩证唯物主义的知识就要及时的摒弃,引导学生从积极向上的教学资源获取知识,体现课程思政的内涵。

4“光电检测技术”课程考核评价方式探索

通常是以实验成绩、考试成绩以及平时成绩决定最终成绩,平时成绩以课堂练习课后作业以及分组配合完成的小论文及形式来评定,作业检验教学质量,需要合理化并优化考核方式,在平时成绩的评定过程中,结合学生的静态展示和动态展示,即作业及报告成果来评定学生的学习效果。实验成绩分为预习、操作和数据处理分析环节,着重实验操作和实验过程中问题的分析解决能力培养。

5结束语