光电子技术的特点十篇

光电子技术的特点篇1

【关键词】光电子技术；教学方法；仿真教学

【Abstract】With the rapid development of science and technology， the optoelectronic technology， as the most cutting-edge scientific fields， promotes the progress of information technology. Based on the characteristics of optoelectronic technology course and simulation teaching， the feasibility and significance of simulation teaching are discussed in the teaching of optoelectronic technology course.

【Key words】Optoelectronic technology； Teaching method； Simulation teaching

0 引言

1960年，世界上第一台红宝石激光器的诞生推动了光电子技术的长足发展。在这50多年间，从红宝石激光器的发明到半导体激光器及低损耗光纤的问世；从各种无源器件的小规模应用到系统集成实用化阶段，光电子技术在国防、工农业生产、光纤通信、医学、精密测量、地质、天文等领域获得了广泛的应用。我国政府将光电子技术列入国家战略性产业结构调整的重点领域。因此，光电子技术受到了研究所及企业的广泛关注，促使很多高校在物理、电子、通信、材料等专业纷纷开设光电子技术这门课程[1]。

如何培养专业知识强、综合素质高、实践能力优异的人才是当前光电子技术课程教学的热点话题。因此，在光电子技术课程教学过程中，很多教师以教学内容、教学手段和教学方法的改革为重点，优化教学内容，制定合理的理论与实验教学计划。同时，建立科学的教学管理制度以及严密的教学质量反馈系统，以此确保教学质量。随着计算机技术的不断提高，仿真技术为人们提供了一种有效的教学手段[2]。基于仿真技术完成的课程教学具有成本低、维护简单、使用方便等特点，所以很多课程的教学纷纷采用仿真教学，然而目前关于光电子技术课程仿真教学的探讨还非常少。本文主要研究光电子技术课程及仿真教学的特点，得出仿真教学在光电子技术课程教学中的可行性。分析表明，仿真教学是提高光电子技术课程教学质量的一种有效的方法。

1 仿真教学

仿真教学是仿真技术应用的一个重要方面。仿真教学就是利用计算机创设虚拟环境来模拟真实环境，并结合真实环境中的情况在虚拟环境中进行设计、操作、运行、验证等的教学方式[2，3]。

目前，仿真教学的使用越来越广泛。教师可将精心设计的教学内容融合在这个虚拟仿真环境中，并通过各种手段和方法将仿真教学中的情境呈现出来，这是仿真技术应用在教学中的一大进展。结合自己的实践和他人丰富的教学经验，总结出仿真教学有以下特征：

1）成本低，使用率高。购买所需实验设备的费用一般比较高，是很多高校不能承受的。如果采用仿真教学，那么只需购买软件和建设机房，这样就可以大大降低费用，并且设备的使用率也非常高。

2）维护简单，更新方便。仪器设备的不当操作和长时间运行使其容易损坏，而仪器维护费用也非常高。仪器购买的时间久了，就需要自己进行更新设计，有的甚至需直接购买新的设备仪器。仿真教学只需对计算机、教学软件进行维护和升级，而且仿真软件一般自带有软件升级功能。

3）使用方便，提高学习效率。光电子技术所需的仪器设备一般比较笨重，不容易搬动，而且学生只能在特定的实验室完成实验项目。在仿真教学中，学生可以利用计算机方便地进行自主探讨和摸索学习，发挥学生的学习积极性，进而提高学习效率。

4）实验安全，提高教学效率。在教学中，实验有时需要高温、高压、强腐蚀等环境条件，操作失误或实验仪器故障都有可能对学生的人身安全构成威胁。在仿真教学实验中，学生不仅可以随意设置实验条件，而且可以高效、安全地完成实验。通常完成实验的时间一般很长，而利用仿真教学可以将实验的时间缩减，明显地提高教学效率。

2 仿真教学在“光电子技术”课程教学中的可行性和重要性

光电子技术是电子学和光子学相结合而产生的综合叉学科，并成为现代信息科学技术的重要组成部分[4-6]。课程的特点如下：

1）知识面宽。光电子技术课程是电子、通信、光电材料等专业的核心课程，内容包括半导体发光、固体激光器、光纤、非线性光学、光调制、光探测及光电显示方面的材料及器件，涉及光子学、电子学及半导体物理的相关知识，对学生的基础提出了较高的要求。

2）知识更新快。随着信息技术的不断发展，光电子技术已取得了令人瞩目的成就，并将不断影响人类社会的方方面面。在实际应用需求的引导下，各类新型的微纳光子器件与材料的研究突飞猛进，如光子晶体、等离子体、超材料等领域，其相关研究为光子器件的微型化奠定基础。

3）理论性强，而实践内容较少。大多光电子技术课程教材过于注重理论知识讲解和公式推导，对其应用及相关设计性实验开展的非常少，导致学生不了解这门课的用途，从而感觉光电子技术课程枯燥乏味，难以理解。

4）仪器较贵。为了让学生更好地理解、掌握所学内容，需开展相关的实验，但是相关仪器设备比较贵，一般的高校很难承受相关的费用，导致他们不得不减少实验课，从而不能使学生获得有效的指导，最终降低了教学效果。

基于仿真教学和光电子技术课程的上述特点，低成本的仿真教学可以解决光电子技术课程教学中仪器设备价格昂贵的问题。基于仿真教学中使用和更新方便的特点，教师可以根据最新科研进展，拓宽教学内容，更新实验软件，从而可以让学生自主学习、掌握新的科研成果，认识各类新型光电子信息材料和器件的属性及用途。众所周知，掌握光电子技术课程中涉及光子学、电子学及半导体物理的相关知识是非常重要的，因为理论教学是专业课程学习的基础。为了能使学生理解相关的理论知识和公式推导，将仿真教学融于课堂教学中，让学生体会计算机模拟的结果，然后再进行理论推导，这样有助于加深学生对系统知识的理解，使枯燥的理论教学生动有趣。同时，学生可利用仿真实验室进行探索式学习，提高自学能力，最终提升光电子技术课程的教学质量。

3 结论

总之，随着计算机技术的不断进步，仿真技术已经成为人们工作的重要手段，被广泛用于科学研究、教育、军事、医疗等领域。基于仿真教学和光电子技术课程的特点，探讨了仿真教学在光电子技术课程教学中的可行性和重要性，提出了仿真教学可促进学生自主学习新的科研成果，认识各类新型光电子信息材料和器件的属性及用途，从而有助于加深学生对系统知识的理解，使枯燥的理论教学生动有趣，最终提高光电子技术课程教学的质量。

【参考文献】

[1]马冰，任芊.光电子信息材料的发展浅论[J].光学技术，1995，06：36-39.

[2]刘建高.基于自主学习的仿真教学研究与实践[D].南昌大学，2011.

[3].仿真教学在高等职业教育中应用研究[D].山东师范大学，2008.

[4]林若波，彭燕标，陈炳文，方春城.虚拟仿真技术在“电力电子技术”课程教学中的应用[J].云南民族大学学报：自然科学版，2013，22（5）：378-381.

光电子技术的特点篇2

【关键词】下一代光刻技术；纳米压印光刻技术；极紫外光刻技术；无掩模光刻技术；原子光刻技术；电子束光刻技术

一、引言

随着特征尺寸越变越小，传统的光学光刻已经逼近了物理上的极限，需要付出相当高昂的资金及技术代价来研发相应光刻设备，所以科研单位和厂商都投入巨大的精力和资金来研发下一代的能兼具低成本和高分辨力的光刻技术[1]。国内山东大学、四川大学、中科院微电子所和光电所等研究单位纷纷加大了对研究新光刻技术的投入；佳能、尼康、ASML等世界三大光刻机巨头以及其他一些公司为了抢占光刻设备的市场份额，亦投入了大量的资金做研发[2]。下面将从原理、现状、优缺点等多方面对几种新光刻技术作简要的介绍。

二、纳米压印光刻技术

1995年，美国Princeton大学的华裔科学家――周郁，提出了纳米压印光刻技术，由于其与传统光学投影光刻技术不一样，所以自发明后就一直受到人们的关注。这种技术将纳米结构的图案制在模具上面，然后将模具压入阻蚀材料，将变形之后的液态阻蚀材料图形化，然后利用反应等离子刻蚀工艺技术，将图形转移至衬底。该技术通过使阻蚀胶受到力的作用后变形这种方式来实现阻蚀胶的图形化，而不是通过改变阻蚀胶化学性质来实现，所以可以突破传统光学光刻在分辨力上面的极限[3]。纳米压印光刻技术有诸多优点：（1）不需OPC掩模版，所以成本低；（2）可以一次性图形转印，所以方便批量生产；（3）不受瑞利定律的约束，所以分辨力高。当然，该技术也存在着一些缺点，比如无法同时转印纳米尺寸与大尺寸的图形。纳米压印光刻技术的分辨力已经可以达到5nm以下，成为下一代主流光刻技术的可能性非常大。

三、极紫外光刻技术

极紫外光刻技术的全称为极端远紫外光刻技术。波长在11到14nm之间的极紫外通过周期性多层薄膜反射镜辐射至反射掩模，通过缩小投影反射系统，反射出来的极紫外将反射掩模上的图形在硅片抗蚀剂里投影成像，形成光刻图形[4]。极紫外光刻技术主要采用同步辐射极紫外光源和极紫外点光源这两种光源，因为波长短，会被绝大部分材料甚至气体强烈地吸收，所以无法使用常规折射光学系统，而只能在真空中利用反射式光学系统进行。极紫外光刻技术的优点有：（1）高分辨力，能达到30nm以下；（2）相比之下具有一定量产优势；（3）在原理上，与157nm光学光刻相类似，更易被厂商接受；（4）工艺相对简单。该技术的缺点有：（1）反射镜的制造很难；（2）光源设计有较大的难度；（3）需要采用更繁琐的反射式投影系统。极紫外光刻技术在经过最近几年的研究之后已经有了比较大的进展，受到了许多厂商及科研机构的关注。该技术的优势很明显，高分辨力、高生产率、工艺相对比较简单，虽然设计制造光学系统较困难的缺点也同样明显，但其非常有可能成为下一代主流光刻技术。

四、无掩模光刻技术

掩模成本随器件特征尺寸的不断减小而迅速上升，为此，人们开始对无掩模光刻技术研究投入巨大的热情。无掩模光刻技术有基于光学的（OML），也有基于带电粒子的（CPML）。其中CPML可以采用原子光刻、离子束光刻、电子束光刻等，离实用化还有很长的距离。显而易见，无掩模光刻技术的最大优势就是降低成本，无需专门针对每种芯片都制造一套掩模。其缺点有：（1）OML与CMPL均存在和光刻工艺的兼容性问题，对于影响套准与线宽的误差修正也比较难；（2）OML选择何种光束仍是难题；（3）CPML带电离子束存在污染问题。无掩模光刻技术目前还存在许多问题，可能应用于特殊领域，但是在近期内成为主流光刻技术的可能性微乎其微。

五、原子光刻技术

原子光刻技术最早是由美国贝尔实验室提出，激光的梯度场会对原子产生作用力，而该技术就算利用这种作用力使传播过程中的原子束流密度分布改变，从而使原子有规律地在基板上沉积，形成纳米级的特定图案。利用原子光刻技术来制作纳米图案，一般有两种方案可以用：（1）用光抽运作用，使亚稳态的惰性气体原子束形成空间强度分布，原子束将基板上面的特殊膜层破坏，并在基板上面利用化学腐蚀的方法刻蚀成形。（2）金属原子束利用共振光压高度准直化，然后形成空间强度分布并直接在基板上面沉积。原子光刻技术的优点有：（1）原子的衍射极限大大小于常规光刻紫外光的衍射极限，这是由于原子德布罗意波长相当短；（2）分辨力极高，这是由于呈中性的原子不易受电荷影响。该技术的缺点有：（1）成像质量会受到梯度场和原子作用时间的影响；（2）聚焦时，会有一部分原子偏离理想的聚焦点，从而造成像差。原子光刻技术虽然被提出的时间还不长，但是许多大学都对其展开了各项研究，并且取得了一些重要成果，不过，该技术离实用化还有相当的距离。

六、电子束光刻技术

20世纪60年代，德国杜平跟大学的斯派德尔与默伦施泰特提出了电子束光刻技术，该技术是基于显微镜而发展起来的。其原理是：电子束被电磁场聚焦变成微细束后，可以方便地偏转扫描，所以电子束照到电子抗蚀剂上面，不需要掩模版而能够直接把图形写到硅片上。同时，可通过增加电子束辐射波能量来使其波长缩短，所以电子束光刻分辨力非常高，能达到10nm。电子束光刻技术的优点有：分辨力非常高。其缺点有：（1）高精度地对准套刻难以实现；（2）生产效率不高；（3）曝光速度不快。这些缺点决定了在0.1ηm的特征尺寸器件生产中，电子书光刻很难起到主流作用。能通过采用限角散射电子束投影、成形光斑和单元投影等技术，或者通过把电子束改成多电子束或者变形电子束，来提高电子束曝光速度。另外，在实际的集成电路生产中，尤其是超大规模的集成电路，能通过结合光学投影光刻与电子束光刻，精度要求比较高的部分用电子束曝光来制作，精度要求比较一般的部分用光学投影来制作，来兼顾到经济与高效。在制作光学投影光刻模版、设计验证新光刻技术以及实验研究等方面，电子束光刻也是非常适合使用的。

七、结束语

物理极限使得传统光学光刻会随着特征尺寸的不断减小而面临价格与技术的挑战。为此，研究人员纷纷开始研究新的光刻技术。本文对下一代光刻技术做了简要介绍，并分析了各技术的优点与缺点。由于还无法批量生产或者其他一些原因，无掩模光刻技术、原子光刻技术、电子束光刻技术等虽然也有诸多优点，但仍不太可能成为下一代主流光刻技术。而纳米压印光刻技术、极紫外光刻技术等会被应用到集成电路批量生产之中，成为主流技术。另外在分辨力要求非常高的时候，电子束光刻技术可以与主流技术进行配合使用。在生产超大规模集成电路的过程中，可以结合传统光刻技术与下一代光刻技术一起使用，精度要求不高的部分可以采用传统光学光刻的方法，而精度要求比较高的部分可以采用下一代光刻技术，从而兼顾经济与高效。

参考文献

[1]张登英.毛细力光刻技术极其应用研究[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）博士学位论文， 2013.

[2]王友旺，鹿凯.激光干涉光刻技术的分析[J].电子技术与软件工程，2013，（21）： 149.

光电子技术的特点篇3

关键词：应用型本科；光电专业类；专业建设；人才培养

应用型地方大学是面向区域经济和社会发展需要，设置应用学科专业；强化实践实训教学，提高应用能力；重视应用研究，促进产学研紧密结合；为基层单位培养具有一定理论基础、理论应用和技术能力的应用型专业人才的地方性大学。中国教育报曾刊登过一项针对12398名大学生的调查，结果表明：79%的人认为在大学里学不到有用的东西，77%的人认为在大学所学东西与现实脱节，80%的人对学校的课程设置、教学内容不满意。其中，相当部分调查对象就是地方高校的毕业生。近三年的麦可思常州工学院社会需求与培养年度报告中提到了光电类毕业生工作与专业相关度较低的问题。如何解决这个问题呢？如何实现人才培养与企业需求的无缝对接？这些问题是地方高校目前所面临的必须解决的重大难题。

一、常州工学院光电类专业建设探索与实践

常州工学院作为应用地方性高校，学院定位为培养高等应用型复合人才，建立具有常工特色的应用型人才培养体系和人才培养模式，建设成特色鲜明的高水平应用型地方大学。然而，要实现这个目标，就必须培养大批的高素质应用型复合人才。依据学校的定位，现有的光电专业类“测控技术与仪器”“光电信息科学与工程”与“新能源科学与工程”三个本科专业分别属于三个不同的学科，如何形成自己的鲜明特色、如何才能培养出高素质的应用型复合人才呢？如何实现光电类人才培养与企业需求无缝对接？近些年，围绕这些问题，常州工学院光电类专业一直在探索解决这些问题的办法。

主动适应地方经济建设和社会发展的需要，紧密结合长三角地域光电产业结构和光电技术特点，合理设置专业布局、明确专业培养方向与培养特色、优化课程体系设计与专业课程设置，加强课堂教学与教学实践相结合，注重培养大学生的综合实践能力，是培养高素质应用型复合人才的有效途径。

常州工学院以长三角地域社会经济发展需要优化光电类专业的人才培养方案，以培养工程应用型、技术应用型、服务应用型、职业应用型、复合应用型等高素质应用型人才为培养目标；以光电产业为各专业的落脚点，确立各专业的培养方向与特色；以光电技术领域与光电产业背景，优化课程体系设计，不仅强调学科，更要强调应用，注重学科和应用两个体系之间的平台建设和应用培养关系，改变传统意义上的主从关系。在课程设置上，由简单地照抄照搬官方规定或名校经验转变为立足培养高素质应用型人才，着力构建总量、比例、单元群落科学合理的课程结构与体系，既要遵循高等教育课程设置的一般要求，如紧扣培养目标，体系结构科学、合理等等，更应突出大众化、地方性和应用型特点和要求，科学设置课程结构与体系，保证后续教育教学活动的规范、有序、质量和水平。

二、结合长三角地域的光电产业背景以及学校的办学定位合理设置专业布局

为适应应用型复合人才的培养目标，围绕学校“让每一个学生都获得成功”的办学理念，树立“以人为本，因材施教，学、做、创并举”的教学理念，为教学改革和创新型人才培养引领方向。围绕长三角地域的光电产业背景，尤其是光伏、LED、测试装备产业，确立以完整光电产业链为服务领域，光电子技术为学科背景，明确“光电材料合成与开发、光电器件开发与应用、光电系统设计与集成，光电检测技术与设备开发”四个产业领域为光电类各专业的落脚点，优化光电类各本科专业人才培养方案，提炼各专业的培养方向与专业特色，体现常州地区的光伏、LED、测试装备产业特色、构建光电类专业知识结构覆盖整个光电产业领域，各专业以光电技术培养方向为主体，以局部领域为侧重，培养从事光电技术领域，尤其是光伏技术、LED、测试装备开发与应用系统的设计、开发、测试、运行、管理等方面的具有创新精神的应用型高级工程技术人才。学习和掌握光电材料、器件与应用、系统与集成、测试技术与装备的基本工作原理和制备、设计方法，拓宽专业应用范围。学生毕业后可在大型现代化光电材料与器件企业、光电测试设备制造企业、能源与环保企业从事研发、生产、经营和管理工作；各级政府部门及事业单位从事光电子、新能源、电力、节能、环保等方面的规划、设计、建设、运营、咨询和监管等工作；科研院所、大专院校从事研究与开发、教学、管理等工作。所以，要基于光电产业链优化光电类本科专业的专业设置与专业特色。

三、以“光电产业链”为主线，构建“模块化”“系列化”的课程群体系

学院迎合地方经济建设和社会发展的需要，紧密结合长三角地域光电产业结构和光电技术特点，依据“以人为本，因材施教，学、做、创并举”的教学理念，构建光电类课程体系及各专业课程设置，各专业之间实现基础课程“模块化”，专业必修课程“有特色”，专业选修课程“能互补”的课程设置体系。光电类课程群体系与各专业课程群设置如图1、2所示。

以光电子技术为核心，横向以“光电产业链中的各种技术领域”为主线，优化各专业课程体系，建立适应光电子技术学科特点，实现各专业均涵盖整个光电产业链，但分别侧重局部技术领域，即涵盖光电材料开发与制备技术、光电器件开发与应用技术、光电系统设计与集成、光电测试技术与设备开发等四大系列的“模块化、系列化”完整的光电类课程群体系，每个专业都有自己侧重的课程群，形成各自的专业特色。

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图1 光电类专业主干课程群及各专业核心课程群

每个专业按照侧重的技术领域，纵向按知识体系与认知能力模块化专业课程，各专业相互选修其他专业的专业课程，实现各专业之间选修课相互补充。新能源材料与器件专业以“材料类”与“器件类”两个专业课程模块为重点、兼修“材料检测”“器件检测”“器件应用”“检测设备”以及“质量类”五个课程模块中的部分专业课程；光电信息科学与工程专业以“器件类”与“器件应用”两个专业课程模块为重点，兼修“材料类”“材料检测”“器件检测”“检测设备”以及“质量类”五个课程模块中的部分专业课程，突出LED产业特色；新能源科学与工程专业以“器件应用”“系统集成”与“系统检测”三个专业课程模块为重点，兼修“材料类”“器件类”“器件检测”“检测设备”以及“质量类”五个课程模块中的部分专业课程，突出光伏技术特色；测控技术与仪器专业以“材料检测”“器件检测”“系统检测”以及“检测设备”四个专业课程模块为重点，兼修部分质量类”课程模块中部分专业课程。

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图2 光电类专业课程群体系

在课程群体系中，多种不同的课程模块组合成不同的课程群系列，比如，按照知识类别划分，“材料类”与“材料检测”两个课程模块构成材料类课程群，“器件类”“器件检测”与“器件应用”三个课程模块构成器件类课程群，“系统集成”“系统检测”与“检测设备”三个课程模块构成系统类课程群；按照产业领域类别划分又可组成“光伏技术课程群”“LED课程群”“光电器件课程群”以及“测试技术课程群”等，实现纵横交错的课程群网络。

常州工学院作为培养高科技人才的地方高等院校，紧密围绕长三角地域光电子产业背景，确定常州工学院光电类专业以光电子产业链为服务领域，光电子技术为学科发展方向，明确“光电材料与器件开发与应用”“光电系统设计与集成”“光电检测技术与设备开发”三个产业领域为光电类各专业的落脚点，不断优化各光电类本科专业建设，各专业以光电技术培养方向为主体，局部领域为侧重，明确各专业的培养方向，形成了鲜明的专业特色。以“光电产业链”为主线，建立适应光电技术学科特点，实现各专业均涵盖整个光电产业链，但分别侧重局部技术领域，即涵盖光电材料开发与制备技术、光电器件开发与应用技术、光电系统设计与集成、光电测试技术与设备开发等四大系列的“模块化、系列化”完整的光电类课程群体系，形成各专业之间基础课程“模块化”，专业必修课程“有特色”，专业选修课程“能互补”的课程设置体系。根据学生的认知规律，结合光电子技术的理论与实践特点，探索出与光电子产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置，培养多层次的光电子技术专业人才，服务于地方经济的发展。

参考文献：

[1]孙建京，吴智泉.地方大学应用型学科专业建设探讨[J].北京教育：高教，2015（5）.

[2]李立国.什么是现代大学[J].新华文摘，2019（19）.

[3]王永，张渊，刘浩，等.常三角地区高职光伏专业建设研究[J].职业教育研究，2012（2）.

[4]杜卫，陈恒.学科交叉：应用型本科院校学科专业建设的战略选择[J].高等工程教育研究，2012（1）.

[5]潘玉驹，廖传景.基于社会需求的应用型本科人才培养及评价[J].高教发展与评估，2014（5）.

[6]张林，陶君成，孙静.应用型本科人才培养目标和人才培养模式创新研究[J].今日科苑，2006（9）.

光电子技术的特点篇4

【关键词】 光纤通信 发展现状 前景

一、光纤通信的内涵

光纤通信是指使用光纤作为传输媒介，把光作为信息载体的一种现代通信方式。光纤通信的原理是基于光纤、光源以及光检测的组成。其中光纤的的绝缘性质良好，是采用玻璃材质制成的光导纤维，不会引发接地回路的问题。光纤与光纤之间产生串线的情况的几率基本为零，信息传输的保密性能和安全性能非常高。光纤的内芯非常细，所以所占用的传输系统空间特别小，大大的节约的空间。光纤通信系统里的频带非常宽，故而光纤通信的容量巨大。在光纤通信中，光波频率高，损耗小，不需要中继设备，可以进行长距离的信息传输。抗各种电磁干扰的能力非常强大。因此，光纤通信对于资源的优化配置或是军事上都有重要作用。光纤通信的急速发展，使光纤通信的适用范围不断扩大，成为了现代通信的重要方式，也对整个社会的影响越来越大。

二、我国光纤通信的发展现状

1、使用于广播电视网。近年来，我国光纤通信技术发展的越来越成熟，应用的领域逐渐扩大。在电视广播领域里，广播电视信号以光纤作为传输的载体，网络建设是以光纤网络为中心的大局势已经形成。光纤通信传输信息系统具有传输频带极宽，通信容量大，光纤损耗小，串线几率低，抗干电磁扰能力强等优势，传输过程中不会存在因为中继设备而产生的噪音或杂声，而干扰信息信号的质量，更加不会因为拖延接收信号的时间而受到轻易影响。，光纤通信传输信息系统因其自身所具有的特点和优势，现在已经成为城市中最普遍的的数字传输和数字电视的链路，也实现电视传送方式中电视直播或者两地传输的基本方法。

2、使用于电力通信网。随着光纤通信在通信网络范围中的广泛采用，我国大部分城市的电力专门使用通信网络也大体上实现了由主干线的接入网向光纤通信网络的转向过渡。当前，以光纤通信网为基础的电力通信网已经成为我国较为完善的，较大规模的电力专用通信网。电力通信系统需要传输的各项音频、数据、宽带等各项电信业务以及电力生产产业的业务基本上都是光纤通信负责传输和承载。

三、对我国光纤通信前景的分析

1、通信容量巨大。目前，我国的电子通信正处于高速发展的好时机，尤其是是光纤通信的发展前途不可估量。长距离信号传输技术和容量大是当下最受青睐的光纤通信的优势特点。受到了各方的极大关注。光纤通信具有以下优势，信息传输频带大，光纤的损耗少，光纤具有超大容量和体积小等等。正是因为上述各种优点，光纤通信广泛应用于多个领域。”目前的波分复用技术可以可以实现提高光纤的信息信号传输，这种技术也能够实现在两种或两种以上的不同光信号在同一条光纤中完成各自的传输，互相之间不会产生干扰影响。在研究中，科研人员发现在某种程度上，光时分复用技术也可以实现增加光纤中信号的传输的信号数量，以期实现扩大信号传输容量的目标。

光电子技术的特点篇5

【论文摘要】：介绍了光机电一体化技术特征，研究了国内外技术现状和发展趋势，指出了未来发展前景和一些重要技术热点。

近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。

1.光机电一体化技术特征

光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1 体积小，重量轻，适应性强，操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2 功能增加，精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3 部分硬件实现软件化，智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4 产品可靠性得到提高，使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5 融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6 产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2 发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。

从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：

（1）激光技术

1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。

2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。

4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。

（2）传感检测技术

1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。

2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。

3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

（3）激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

（4）光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1] 刘志，朱文坚. 光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）

[2] 梁进秋. 微光机电系统国内外研究进展. 光机电信息，2000（8）

[3] 宋云夺编译. 光机电一体化业的未来. 光机电信息，2003（12）

光电子技术的特点篇6

摘要

荧光膜片钳(patch-clampfluorometry，PCF)是将离子通道蛋白局部的构象变化和门控紧密结合，实时记录同一膜片上离子通道的荧光和电流信号的创新型生物物理学技术，其特点是将经典的膜片钳和现代光学记录结合起来，实时同步完美呈现离子通道执行其功能时的蛋白质构象信息．与研究结构的X射线和冰冻电镜不同，荧光膜片钳提供离子通道处于真实细胞膜生理环境并执行功能的实时动态结构信息．随着新的光学技术、显微成像技术、图像分析技术等的进步，大大地扩展了荧光膜片钳技术的记录范围、分辨精度及敏感度，使研究者以前所未有的时空分辨率来实时观察和记录离子通道蛋白的结构变化．

关键词

荧光膜片钳，荧光分子，蛋白质构象，膜蛋白，门控

离子通道和转运蛋白是一类复杂的细胞膜蛋白，其存在使得细胞-细胞间以及细胞-环境间离子交换及相关的信息交流成为可能，其功能的执行同蛋白质结构变化息息相关．离子通道的开放和关闭的过程称为门控，离子通道门控的过程是以蛋白质构象重排的形式实现的，精确地观察解析构象变化及其在信号转导中的作用是揭示通道蛋白功能的分子机制的关键．长期以来，对离子通道门控的研究通常采用膜片钳这个“金标准”技术来实现．随着对离子通道研究的深入，简单地记录离子电流显示出了它的局限．首先，离子电流反映的是通道在开放状态下的功能指标，它无法直接反映通道蛋白在门控的过程中结构变化的特性；其次，由于离子电流仅存在于开放状态，在多重关闭状态以及过渡状态的信息是缺失的．荧光膜片钳(patch-clampfluorometry，PCF)[1-4]是用来研究这些缺失的信息的一种新的实验技术．荧光膜片钳借助特异位点荧光记录使在细胞膜环境下直接实时观察蛋白质分子活动成为可能，实现同时记录细胞膜片上的离子通道蛋白的局部结构变化和功能状态．为了获取各种与功能相对应的结构构象信息，荧光膜片钳利用小荧光分子作为定位探针，荧光团被嵌入到通道蛋白或通道配体分子的特异位点(图1)，研究者可同时记录特异位点的实时荧光和电流[5-6]．荧光膜片钳技术的应用为膜蛋白及相关转运蛋白、膜受体蛋白结构功能的关系研究提供了一个全新的工具．

1荧光电压钳技术

在过去的几十年里，电生理技术的应用使离子通道的功能和调控被广泛研究，通道蛋白的详细结构信息则采用X射线和冰冻电镜的方法获得，特别是冰冻电镜技术的使用，在近两年提供了大量存在于膜环境中的通道蛋白的结构信息．然而，这些方法要么单纯跟踪功能变化，要么只显示蛋白质结构，没有一种方法可以直接将离子通道的构象变化和功能状态结合起来．为了克服这一缺陷，不同的光谱技术被尝试着与经典的电生理学方法结合，将同时检测通道功能和构象变化直接联系起来．20世纪90年代，Dr.Isacoff等[7]建立了荧光电压钳(voltage-clampfluorometry，VCF)技术，研究钾离子通道蛋白的电压敏感域在电压激活过程中的运动．最初荧光电压钳用来记录爪蟾卵母细胞全细胞模式下的功能性离子通道．在实验前几天，编码包含半胱氨酸离子通道蛋白的mRNA通过显微注射，表达于非洲爪蟾卵母细胞，随后将卵母细胞浸入包含可与半胱氨酸反应的荧光团的溶液中，在卵母细胞胞外暴露的半胱氨酸残基即可与荧光团分子通过形成共价键被荧光标定．通常选取卵母细胞富含色素且胞体组分中产生的自发荧光较少的动物极进行荧光记录．实验中电压钳记录电压敏感离子通道的激活及检测通道的功能状态，荧光变化直接记录暴露于细胞外侧的蛋白质结构的实时运动，其开发者将这一技术命名为荧光电压钳(VCF)．随着该项技术的发展，结合荧光电压钳和荧光共振能量转移(fluorescenceresonanceenergytransfer，FRET)技术，研究人员证明了电压敏感钾通道的第四跨膜域在电压门控通道的激活过程中经历了原子水平分辨率的转动和可能的平移运动[7-9]．同时荧光电压钳也被应用到不同家族的离子通道及膜转运蛋白、受体蛋白的研究[10-17]．然而，研究者发现荧光电压钳受其电压钳制模式和敏感性的限制，无法解决对于离子通道胞内部分的结构变化问题．

2荧光膜片钳技术

2．1荧光膜片钳技术及其应用2000年，受荧光电压钳的启发，Zheng与Zagotta[1]共同努力，一种新的结合荧光记录和内面向外膜片钳模式的荧光膜片钳(PCF)技术应运而生，该技术最初设计解决环核苷酸门控(CNG)通道蛋白与cGMP结合所产生的化学能如何驱动通道被激活的问题．首次报道的荧光膜片钳研究中，将马来酰亚胺用Alexa488荧光标记后，观察其修饰CNG通道蛋白上的半胱氨酸(胞内C端环核苷酸结合域的C481位点)的作用，通过记录荧光信号判断修饰所引发的通道蛋白结构变化，从而影响cGMP与CNG通道蛋白结合以及通道的激活．实验时，采用一根开口大约为几微米的抛光玻璃电极，封接表达于包含半胱氨酸的离子通道蛋白的细胞膜表面，通过拉回玻璃电极使细胞表面撕下的一小块细胞膜附着于玻璃电极尖部，荧光团标记和记录都在这一平方微米尺度的细胞膜片上进行．荧光膜片钳允许在通道蛋白的胞内及胞外两侧记录荧光信号．由于荧光信号记录的是从一小片游离膜上包含的离子通道信息，由胞内组分所产生的自发荧光造成的污染被除去．这使得荧光信号的信噪比增加，从而得到更高的分辨率．当结合高度敏感性、低噪声的荧光探测器，荧光膜片钳可以记录到单独一个蛋白质分子，实现单分子实时记录．基于内面向外的荧光膜片钳被称为经典荧光膜片钳，而后不同的研究小组也陆续报道了全细胞模式、细胞贴附模式的荧光膜片钳，作为荧光膜片钳技术的扩展．Yang等[6]将荧光膜片钳技术应用到HEK全细胞模式下温度敏感TRP离子通道的温度激活的实验研究中，采用全细胞模式，同时记录通道电流和荧光信号，使得荧光膜片钳最初的大部分优势得以保留，在电流发生阶段，全细胞荧光膜片钳只记录胞外标定的荧光团．到目前为止，荧光膜片钳被应用于CNG通道门控及构象变化关系[1,18]、CNG通道蛋白亚基配比[19]、HCN通道在超极化激活下配体结合和门控间的关系研究[20-23]．Mony等[24]应用荧光膜片钳结合荧光电压钳，对质子通道Hv1的门控研究揭示了通道激活过程中S1和S4的结构重排，指出两部分在通道活动中既相互独立又相互影响的特性．最近Nomura等[25]将荧光膜片钳技术应用于细菌源的机械刺激敏感通道在人工构建的脂质膜中重组的方向特性研究．毫无疑问，膜片钳的多种钳制模式使开发荧光膜片钳新方法具有了许多优势．

2．2荧光膜片钳技术优势荧光膜片钳技术对胞膜上离子通道的特异位点采用荧光标记，研究者可以直接观察发生在特定通道结构上的实时构象重排．半胱氨酸通过基因突变技术被引入到通道蛋白的兴趣位点，如果必要，通道蛋白上原有的半胱氨酸可以通过基因突变被全部替换以确保所有记录信号的特异性．半胱氨酸残基作为与巯基特异反应的荧光团的定位点，允许特异位点荧光团标定．电流和荧光信号被同时从同一组离子通道蛋白记录，这是荧光膜片钳与荧光电压钳的主要区别之一．电流信号，作为通道开放和离子流动的结果，可做为通道功能的指示器．当半胱氨酸附近的蛋白质结构重排影响到荧光团的量子产出、迁移率、与邻近的荧光团的距离变化等因素时，荧光发射也发生改变．这样，荧光团可作为蛋白质构象变化的高度敏感的报告基团．因为荧光信号不像离子电流信号那样依赖于离子通道孔区的开放，荧光记录为探究离子通道蛋白到达开放状态前的构象变化的时空信息提供了一个新的手段．荧光膜片钳作为一种全新的研究正常功能下通道蛋白分子活动的方法，可以广泛应用于任何通道类型，甚至可以尝试非通道的膜蛋白，如转运蛋白、受体蛋白等．研究也表明，荧光记录也可以成为高通量药物筛选中电流记录的有效替代[26]．与直径1mm的卵母细胞相比，分离的膜片要小得多．那么为什么还能得到足够强的荧光信号呢？这其中的原因主要有两个．第一，在HEK细胞膜上可以高密度地表达通道蛋白，对许多离子通道而言，从一片分离的细胞膜上可以得到几百到几千个通道分子，因为敏感的光学探测器(如CCD相机)可以观察单个荧光分子，成百上千个荧光分子所发出的荧光在检测上自然没有问题．第二，因为膜片很小，这样就可以使用高采光效率的光学镜头(如40倍数值孔径NA值大于1.4的高分辨物镜)采集整个膜片上所有的荧光信号．与之相比，卵母细胞虽然很大，但大多数荧光都没有被收集到．荧光膜片钳记录提供了优越的敏感性和时间分辨率，而且同荧光电压钳记录相比(图2)，荧光膜片钳可以直接控制胞内环境，优势如下：第一，可以面对离子通道胞内一侧并对相关区域进行标定；第二，排除了由胞内环境所造成的自发荧光，荧光探测敏感性大为提高；第三，可以施加胞内配体及通道调节分子来调节通道的门控；第四，电流记录具有更高的时间分辨率[1,27]．荧光膜片钳利用小的荧光分子作为定位分子探针，这些荧光团被嵌入到通道蛋白或通道配体分子的特异位点，荧光发射过程对荧光团周围环境变化具有高度的敏感性，如疏水性、电荷或是偶极、空间制约等等，在荧光团附近的通道蛋白构象重组影响这些参数会改变其荧光发射，这种变化可以从记录到的荧光强度、颜色、各向异性等指标的变化中反映出来．该技术的优势在于其将通道功能状态与通道结构变化完美关联起来[1,5-6,27]．

2．3荧光膜片钳结合FRET技术的应用随着荧光膜片钳技术的发展，荧光膜片钳结合荧光共振能量转移(FRET)等技术使研究者获得了更多的关于结构变化的细节部分．FRET是被广泛应用于蛋白质-蛋白质相互作用、域-域相互作用及构象重排的有力工具．结合FRET技术监测通道构象变化时，通道蛋白两个或更多位点被供体和受体荧光团同时标记，荧光共振能量转移发生．FRET可以敏感地探测微小距离的变化，使其成为离子通道研究的有力工具[28]．Miranda等[29]应用荧光膜片钳并结合FRET技术检测BK(大电导、电压及钙离子依赖的钾通道)通道蛋白构象重排，观察到了钙离子的结合诱发通道门控环区域的蛋白质构象发生变化，较之于应用X射线测定离体蛋白的晶体结构后所预测的构象变化幅度要大得多．应用FRET，Yang等观察到TRPV1外孔区在热激活过程的结构变化：通过采用荧光素-马来酰亚胺(FM)和四甲基罗丹明-马来酰亚胺(TMRM)荧光标记位于温度敏感TRPV1通道蛋白孔区的两个半胱氨酸测定其FRET效率的变化，从而确定温度激活过程引起孔区结构变化从而使通道开放[5-6]．新的小分子荧光团及过渡金属离子的引入使得荧光检测的范围更广、灵敏度更高．利用过渡金属与小分子荧光团之间的能量转移(tmFRET)，可以更加准确地记录蛋白局部的微小结构变化．新的超敏感光学探测器如电荷耦合(CCD)相机为荧光膜片钳技术的更新提供了便利基础，而光谱仪(spectrograph)的引入极大地提高了荧光信号的分辨、分离及信息提取能力．

3结语

光电子技术的特点篇7

关键词： 平板显示；液晶显示；LED

中图分类号：TN99 文献标识码：A

引 言

近年来显示技术发展很快，平板显示器以其完全不同的显示和制造技术代替了传统的视频图像显示器——主要为阴极射线管CRT（Cathode ray tubes），而平板显示器与之的主要区别在于重量和体积（厚度）方面的变化，当然显示原理、制造材料、工艺以及视频图像显示驱动方面的各项技术都有不同。

平板显示器具有完全平面化、轻、薄、省电等特点，符合未来图像显示器发展的必然趋势。随着光电技术、材料科学及其相关技术的发展，平板显示技术以TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示）为代表，还包含PDP（等离子体显示）、OLED（有机发光显示）、FED（场发射显示）以及E-Paper（电子纸显示）及其它新型显示技术。平板显示技术总体趋势将朝着高画质高临场感、互动式多功能一体化、节能降耗和健康环保发展。

平板显示产业是电子信息领域的核心支柱产业之一，是年产值超过千亿美元的战略性新兴产业，融合了光电子、微电子、化学、制造装备、半导体工程和材料等多个学科，具有产业链长、多领域交叉的特点，对上下游产业的拉动作用明显。我国与显示技术相关的产品产值约占信息产业总产值的30%，彩电制造能力已占全球彩电产业总加工能力的47%，我国已成为新型显示相关产品的制造大国，已具备跨越式发展的技术和产业基础。

1 等离子显示的现状及发展

等离子显示，大屏幕的领先者，主要表现为等离子电视，是利用两块玻璃基板之间的气体来显现出色彩丰富而生动的画面。等离子电视是依靠高电压来激活显像单元的特殊气体，使之产生紫外线来激发磷光物质发光。等离子显示具有超高对比度、高质量运动图像、广视角等优势，但等离子电视还有不少缺点需要克服，包括使用寿命相对较短、长时间使用后有可能在屏幕上留下一些固定的影像、在高纬度地区无法工作等。高发光效率是目前PDP亟待解决的问题，发光效率的提高可使模组成本和能耗显著下降。

在CRT向平板的过渡阶段，掌握等离子技术的厂商由于保守和垄断，使得大部分厂商转战到了技术门槛较低的液晶阵营，从而使液晶电视得以大规模推广，而规模优势又带来了成本优势，液晶电视的发展进入了良性循环。相比之下，等离子错过了最佳发展时机，也渐渐被市场边缘化。

据了解，六年前市场上等离子电视有十来个品牌，外资品牌有松下、三星、LG、飞利浦等，国产品牌有TCL、海信、创维、海尔、康佳等。而如今国内家电卖场和家电网上商城中等离子电视品牌逐渐减少，外资品牌有松下、三星，国产品牌有长虹、海信。等离子电视品牌日渐减少，是因为掌握核心技术的松下等外资企业对国产品牌不提供技术支持，另外，等离子屏的生产企业少，这导致等离子屏紧缺，价格居高不下，特别是2008年和2009年， 日立、LG先后退出了等离子屏的生产，犹如雪上加霜。等离子电视与液晶电视的销量占比为3：97，市场占有率仅为3%。

今年，松下下调了等离子电视的出货目标，由2011年的570万台下调至250万台，并将等离子电视和液晶电视的销量比重由原来的6：4改为4：6。与此同时，松下还将其3家等离子面板工厂进行了合并，只保留了日本本土的1家工厂。等离子电视销售如今在中国要改变持续下跌的局面是很困难的。

2 液晶显示的现状及发展

液晶显示是现在非常普遍的显示方式。液晶显示技术以其平板化、高分辨率、高对比度、无电磁辐射、低功耗、数字式接口、易集成和轻巧便携等特点，率先进入平板显示市场并不断拓宽其应用领域[1]。液晶显示是基于液晶电光效应的显示器件，包括段显示方式的字符段显示器件；矩阵显示方式的字符、图形、图像显示器件；矩阵显示方式的大屏幕液晶投影电视液晶屏等。液晶显示器的工作原理是利用液晶的物理特性，在通电时导通，使液晶排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时，排列则变得混乱，阻止光线通过。

2.1 液晶显示的现状及发展趋势

全球TFT-LCD的发展正由成长期向成熟期转变，稳步扩大产能规模，继续抢占TFT-LCD显示的主流市场（如笔记本电脑显示器面板、台式电脑显示器面板和液晶电视面板）的同时，积极向应用市场靠近，注重向个性化和专用化产品拓展。TFT-LCD实现产业化已近二十年，工艺技术和设计技术构成相对成熟，但在降低成本和提升产品性能方面仍存在科技创新空间。

近些年，液晶显示技术进步很明显，各种新颖面板的运用以及各大厂商新技术的不断发展（例如LED背光、四色技术、倍速技术），液晶显示的色彩、动态响应有了明显的改善。而同期的等离子电视，虽然同样通过发展技术，使得以前的一些缺点（诸如体积大、功耗大、易烧屏）得到了明显改善甚至根治，但相对于液晶行业厂商众多、竞争激烈的局面，等离子开发厂商太少了，新品推出速度比液晶慢，可供选择的机型少得多。来自中国电子视像行业协会的统计数据显示，2011年1～6月，我国彩电产量为5，315万台，其中液晶电视产量为4，480万台，同比增加16.6%，等离子电视虽同比增加45.7%，但产量也只有153万台。就目前的市场状况来看，等离子已经没有能力再与液晶一较高下了。

历经二十几年的发展，中国LCD产业从无到有，从无源跨入有源，已成为全球最大的TN/STN生产大国和产值排名世界第四的LCD产业区域，目前在中国大陆与LCD产业相关的生产厂、科研院所大约有180家，约110条TN/STN-LCD生产线，7条TFT-LCD生产线（含京东方在韩国的三条生产线）和众多的TN/STN/TFT模块生产线。从地域分布来看，中国液晶产业主要分布在三个区域：以深圳为中心的华南地区、以上海为中心的华东地区以及以北京为中心的华北、东北地区，这与中国信息产业强势分布区域相对应。华南是中国最早形成LCD、LCM区域性的地区，到目前仍是企业数量最多，投资成份最多元化的地区，其生产线数量占到合国的70%以上。华东地区是近几年刚兴起的新区，这个地区显著的特点是企业的投资和规模都较大，日资和台资企业较多，产值较大，销售规模上亿、上十亿的厂多。东北、华北地区目前企业的数量和总体规模都小于另外两个地区，但随着京东方在2003年成功收购韩国现代TFT三条生产线、并在北京建TFT模块生产线和五代TFT屏生产线、整合上下游产业链一系列大的动作以及五代线建成后的带动和辐射影响，尤其北京8.5线的投产将带动这个地区成为对中国液晶产业有重要影响的区域。随着中国经济和信息产业稳定快速的发展，中国的液晶产业在未来相当一段时间会保持一个良好的发展趋势。目前，各级政府尤其是地方政府、企业、银行对液晶产业的热情和关注都很高，很多企业都有意在这个行业投资，这无疑对这个行业的发展具有很好的推动作用和积极的意义[2]。

有业内人士认为，液晶显示拥有从几英寸到103英寸的产品线，随着液晶显示技术的不断提高，价格的不断下降，再加上更多的企业参与到液晶显示的产业链上，以LED光源为主的液晶显示将抢食更多的市场份额。

2.2 背光源的发展趋势

液晶显示器是被动发光式显示器，由于液晶显示屏本身并不发光，所以为液晶显示模组提供所有光源的背光源扮演着十分重要的作用。背光源是液晶显示模组的关键零部件，其功能在于供应亮度充分与分布均匀的光源，使液晶屏能够正常显示影像，显示器的亮度、颜色、功耗等指标严重依赖于背光源的性能[1]。

在背光源设计中，光源的选用是很重要的，所用的光源决定了背光源的功耗、亮度、颜色等光电参数，也决定了其使用条件和使用寿命等特性。背光源的主要光源种类有：发光二极管（LED）、冷阴极荧光灯（CCFL）等。

近年来，随着LED在背光源行业内的渗透，CCFL背光源逐渐向LED背光源过渡，LED背光源的市场占有率逐渐增大。

2.2.1 CCFL背光源的发展趋势

CCFL刚刚问世的时候，被认为是具有跨时代意义的新型光源，也曾被认为是TFT-LCD液晶屏理想的背光源，但因其技术上的缺陷，导致其寿命短、功耗大、色彩表现力不足，众多液晶电视厂商探寻更为优秀的替代品[3]。

随着LED在背光源中的日益渗透，CCFL销量日益萎缩，到2015年预计销售量仅有1KK。

2.2.2 LED背光源的发展趋势

由于具有的绿色环保、长寿命、快速响应、高色彩饱和度等诸多优点，LED光源必将成为液晶显示的主宰。LED目前发展迅速，性价比飞速提高，很快可以全面取代CCFL。CCFL背光与LED背光的性能比较如表2所示。

根据DS对CCFL和LED在背光源中的渗透预测，到2016年CCFL将退出市场，LED用量逐年增加，所以未来几年LED仍然是主要的显示光源。

3 OLED的现状及发展

OLED具有可做面光源、节能、低热量、重量轻、薄型化和可实现柔性显示的优点。由于OLED具有自发光的特性，所以无需背光源和滤光片。OLED还具有驱动电压低、抗震荡、耐低温等特性。但成品率和亮度还不理想，需要解决发光效率、寿命及低成本技术的问题。除了AMOLED和PMOLED器件应用技术的开发之外，柔性显示以及OLED白光照明将是OLED重要的拓展领域。

在OLED材料方面，OLED发光材料的发展非常迅速，红、绿、蓝三色材料的发光效率和发光寿命均基本满足实用化需求。但色纯度、发光效率、寿命的进一步提高依然是今后一段时间内的主要工作，特别是色纯度好、发光效率高的深蓝色材料仍然是OLED的主要瓶颈之一。此外，适用于AMOLED的有机材料的开发仍然有广阔的研究空间。

在OLED器件设计和制备方面，PMOLED技术及其制造工艺已经成熟，并进入了产业化阶段。中小尺寸的AMOLED显示技术也已取得重要突破，进入产业化。大尺寸AMOLED显示技术是当前研究的重点方向之一，其核心技术仍是TFT基板的制备技术。

在一些中小尺寸背光源中，AMOLED逐渐崭露头角，逐年增加，根据预测，到2019年AMOLED显示产品将达到75.6KK，市场份额占10%。

我国在OLED机理研究、材料开发、器件结构设计等方面，已经积累了丰富的经验，做了大量的研究工作，尤其在材料和工艺技术开发方面取得了较大进展和有价值的研究成果。我国在蓝光配合物材料、有源有机发光显示驱动技术、小分子发光材料、界面材料等方面开展了卓有成效的研究工作，开发了具有自主知识产权的一系列红色荧光材料，寿命超过15，000小时（初始亮度1，000cd/m2），具有产业化应用前景。我国开发的单层结构器件突破了传统的双层和多层结构，简化了材料、设备和工艺制备过程，大大降低了生产成本。在阴极结构上，突破了柯达公司核心专利之一的LiF/Al阴极结构技术壁垒，开发了碱及碱土金属的氮化物和胺化物材料的新型阴极结构。国内的高分子发光材料主要依靠自己研制，虽然国内材料总体性能还低于国外产品，但是发展很快，发光材料的效率得到大幅度提高，不过稳定性还需要改善。我国在有源有机发光显示用硅基、金属氧化物基的TFT基板技术研发和驱动IC开发方面也取得了较大的进展。

总之，OLED技术已经初步满足实用化的要求，并在材料、彩色化、大尺寸、柔性显示、照明方面都还有很大的发展空间。从长远来看，OLED未来将沿着中小尺寸大尺寸超大尺寸、无源有源、硬屏软屏的方向发展。

4 FED的现状及发展

FED是真空电子设备，工作原理和CRT类似。FED具有CRT的所有优点，但功耗低，是PDP的1/3，LCD的2/3。采用二极式碳纳米管FED技术，配合驱动电路，可实现高亮度、低功耗、区域调光。在显示方面，未来的工作朝改进型Spindt技术、微纳冷阴极技术或基于低逸出功材料的印刷技术方向发展，预期2012年前完成背光源或照明产品的中试甚至规模量产，2015年开始进行显示产品的中试与量产。

我国自1985年开始研究场发射冷阴极，经过二十多年的不懈努力，在新型场发射材料、场发射理论、场发射显示器件的设计与制备方面开展研究工作，具有较好的基础和研究特色，特别是在低逸出功印刷型LWF场发射显示、新型纳米线冷阴极场发射显示和类金刚石场发射显示研究方面取得了较大的进展。在低逸出功印刷型和微纳材料两条技术路线上，已研制出彩色场发射显示器和背光源原理性样机。我国在场发射显示阴极材料、阴栅结构、器件制备等方面获取重要知识产权，为“十二五”开展场发射显示研究打下良好的基础。

5 电子纸的现状及发展

电子纸（E-Paper）显示技术的出现使平板显示技术开拓了媒介产品领域的应用空间。

电子纸按种类可分为电泳显示、胆固醇液晶显示技术、双稳态向列相液晶显示和电润湿显示技术等几种。目前电子纸的主流产品是电泳显示电子纸。

电泳显示由于其类纸显示性能较好而得到人们的认同，成为目前电子纸显示商品化产品的主流技术。我国大陆的电泳显示面板技术研究起步晚，但进步快，国内薄膜晶体管液晶显示生产企业也积极投入TFT有源电泳显示电子纸面板技术的研发。中国大陆采用电泳显示电子纸显示面板的电子书商品出现在2006年，市场规模扩展迅速。此外，随着新型液晶材料的发展，将有可能推动新一代液晶电子纸的产生。电子纸的主要供应商是台湾元太科技（E-Ink国际控股公司）的子公司E-Ink，其市场份额占95%以上，处于垄断地位，掌握了市场定价权。这几年应用电子纸的显示屏价格也有所下降，但幅度不大，而且降价的动力主要是出于做大市场以及与iPad的竞争，而不是同行之间的竞争。

6 结 论

随着现代显示技术的日益更新，更多的显示技术会不断出现，同时现有的显示方式也会不断创新，在未来的十年内，液晶显示的需求不断扩大，液晶显示仍然占据现代显示的主导位置，尤其是LED光源的液晶显示。

参考文献

[1] 乔中莲，杨东升，刘 飞. 中大尺寸显示背光模组的应用及其发展[J]. 现代显示，2010. 7.

光电子技术的特点篇8

关键词:产业集群;光电子产业;高新技术开发区

一、整合力量,发展具有区域特色的优势产业

(一)整合优势资源。上世纪70年代以来,在东湖地区形成了一批部级的科研院所和大专院校,其中集中了武汉大学、华中理工大学等多所院校,集聚了56个部级科研院所。1971年华中理工大学设立了激光教研室,1978年率先设立了激光专业;1985年全国第一个民营激光企业--楚天激光集团诞生;1974年国家组建了武汉邮电科学院,集中力量研发光纤通信,1976年研制出中国的第一根光纤;1988年武汉长飞与荷兰的飞利浦公司合资设立了长飞光纤光缆公司。与此同时,区域内其它多家在光电子方面比较有影响力的单位,如武汉大学、中科院武汉分院、709所、717所等也相继开展了光电子领域的人才培养和科研工作,使武汉东湖成为光电子领域的带头人。这些科研院所的实力为东湖的光电子产业发展集聚了力量,政府从80年代开始就有意向整合光电子产业的优势资源,寻求更高的平台,发展壮大光电子产业制造规模。

(二)政府定位引导。从90年代开始,在建设国家高新开发区的过程中,政府主要转向了以企业为主体,利用高等院校、科研院所的力量,定位于以烽火通信、长飞光纤光缆、武汉电信器件公司等企业为龙头的信息光电子产业。2000年左右,东湖开发区决定在全国率先建立国家光谷,大规模建设国家光电子产业基地。2001年制定了国家光电子产业基地的发展规划,2004年开发区政府邀请了全球最着名的咨询公司麦肯西公司为开发区政府的战略发展做了详细的规划。

(三)拓展资源。在1991年至2000年期间,以武汉电信器件公司为主,开发区内逐步建立形成建立了激光产业群。开发区着手完善融资平台,鼓励和整合了一批企业在国内A股市场上市,形成了在证券市场有名的“光谷“概念。2003年,开发区加强了区域网络的建设,加快了自主的产业创新集群。早在1987年开发区就建立了中国第一家企业创业中心,到目前为止开发区孵化的企业已经有600多家。开发区内,部级技术创新中心有8家,省级技术创新中心有18家。另外开发区新建了国家光电子实验室,目前已经拥有国家地理地球空间信息实验室、P4实验室和国家植物基因工程中心。所有这些实验装备的提高作为开发区技术的源头,加快促进了区域企业的发展。开发区从早期的以科研院所和大专院校为主的技术集成发展成为通过支持、资助,建立起专门的研发机构,在拥有了较高的技术平台和优势资源的基础上,政府开始引导区域内光电子产业的集群发展。

二、做大光电子优势产业,形成一批上、下游产业共同发展的产业集群

武汉光谷产业群内集中了光电子产业及相关产业的一批中小企业,同类企业相互之间的激励和竞争,加速了新技术的传播和新产品的开发,促进了企业创新机制的形成,形成了采用先进技术和先进工艺来提高产品质量的环境。更为重要的是,产业群内企业在技术上有比其它企业间更广泛和深刻的协作,不仅对技术接收方提高产品质量和产品市场竞争力有益,也为技术供给方产品的下游出路和上游优质原料的供给提供了有力的保证。

武汉光电子产业集群发展的特点是积极参与全球光电子上、下游产业链的分工,不断扩大主导产品的份额。武汉光电子产业很多产品和技术水平已经参与到全球光电子产业的竞争中。例如,烽火科技光通信系统已经和全球基本同步,长飞光纤光缆居全球市场份额的第三位,光电器件也居全球第三位。东湖开发区的光电子产业领域已经掌握了一些世界领先的核心技术,烽火科技集团的3项IP网络技术标准被国际电联批准为国际标准,这是国际电联首次批准的由中国人提出的技术标准。

(一)坚持以技术创新为主,打造光电子产业核心竞争力。

开发区注重依靠自己的一些科研院所和企业进行技术创新,大力扶持光电子产业的发展,1988年华工激光研制出国内首台1万瓦C02激光器,开发区政府牵头,密切大学、科研机构、企业、金融机构和社会中介之间的良性互动。在开发区一共有6000家企业,其中有700家是光电子类企业,每天在这个区域里面诞生约五家新的光电子企业。在光电子领域里实现了销售收入过亿元的有60多家,过10亿元4家,上市公司15家,形成了新兴产业的自动生成机制,集群的产业链不断延伸,形成了后果孵化的四级跳模式。

(二)从政府的途径实现超前的产业配套,做好产业集群发展。

开发区为完善和延伸产业链,策划和实施了一批重点项目。比如促进了烽火科技和NEC、阿尔卡特公司合作;重点支持武汉NEC移动在手机的领域和光电子领域进行合作;凭借在3G通信和智能手机方面的实力,开发区政府成立了一个手机办公室,专门进行手机产业的策划和协调。此外,开发区还重点推进光存储产业园和可录光盘、闪存卡等重点项目建设。

(三)以创新能力建设为基础,培育核心竞争力,构筑重点产业发展的核心链条。

开发区注重推进企业间形成战略联盟的竞争与合作机制,加强产业和技术联盟建设,促进龙头企业迅速壮大;加快企业孵化的力度,促进中小企业的快速成长,促进不同的企业在区域内发挥自己的比较优势,扬长避短。基于集群化的产业政策要求政府将政策的重心放在促进企业之间、企业与大学、研究机构、社会中介机构间合作之上,并且为这些合作创造良好的环境和必要条件。开发区加强了与产业发展配套的基础设施建设,营造了产业发展和创新的良好环境,并且 通过优惠政策引导对产业集群发展有重要影响的公共设施的投资。在加快区域自身产业建设的同时,开发区还加快对重点产业实行战略招商,以自己的产业类型去瞄准在全球光电子领域比较有名的厂商进行招商引资,吸引光电子、光存储、数字家电、通信终端、激光、汽车电子、半导体照明等重点产业的龙头企业入驻。

三、牢牢抓住国家光电子基地的目标,通过品牌壮大产业集群的发展

“中国光谷”品牌是全面反映东湖开发区经济、社会、文化的综合实力的象征。开发区希望通过品牌,带动相关产业的全面发展,从而推动区域经济指标跃上新台阶。光谷在2008年产业总规模达到1000亿元以上,其中光电子超过600亿。下一步,开发区政府将通过两型社会的试点,大力推广光通信产业,大力推动光纤到户项目的实施,支持下一代网络软交换;在移动通信产业,开发区政府重点发展第三代移动通信系统;在光储存方面,开发区将形成100亿左右的产业规模。可以相信,武汉东湖高新技术开发区将在下一轮的竞争中,继续打好武汉“中国光谷”的品牌,全面推进产业集群发展的国际化,实现良性循环发展。

参 考 文 献:

[1]冯文娜, 杨慧馨,政府在产业集群成长运行中的作用研究——基于博弈的分析[J],山东社会科学,2007(11)

光电子技术的特点篇9

关键词：教学改革；弱势学科；工程教育专业认证

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）20-0092-02

一、我校电子科学与技术学科的发展背景

知识经济时代的教育呼唤适应“宽口径，厚基础”的教育观和学习观[1]，而工科专业直接面向工矿企业的研发生产，具有很强的实际应用背景，尤其是包括光电子在内的电子科学与技术这类支撑现代社会信息科技的前沿学科，具有专业知识更新快、理论基础要求高、实践应用范围广等特点，对社会高新技术的发展具有深远影响，因而培养涵盖光电子专业基础的复合应用型人才，也成为社会发展的迫切需要[2，3]。

近年来许多高校先后开设了与光电子相关的专业或专业方向，但受客观办学条件和主观重视程度的影响，各个院校的光电子专业（方向）发展参差不R，专业课程设置各有差异。中国矿业大学作为以矿业为特色的高等院校，电子科学与技术学科起步较晚且基础薄弱。本文以矿业院校背景下本学科从无到有至目前近500在校生规模的发展为例，以光电子方向相关课程为切入点，探讨如何更好地设置和发展弱势学科的本科专业课程，面向工程教育专业认证，推动学科发展，实现“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的符合社会需要的专业人才培养。

二、合理规划“光电子”专业课程设置

（一）课程设置要兼顾人才培养和学科发展

电子科学与技术专业所涵盖学科范围极广，是以信息处理为目的，以电子、光电、光子器件为核心，包含物理理论、材料工艺、器件系统等研究内容的完整学科体系。目前我国大部分高校的电子科学与技术本科专业以“微电子”和“光电子”作为主要专业方向，相对于微电子方向的课程内容比较固定单一、本科阶段无需配套硬件实验等情况，光电子方向所面临的问题要复杂困难得多，其研究领域“广”、相关课程“杂”、所需硬件仪器“多”，因而合理规划“光电子”专业课程设置，既可实现专业人才培养，又可推动弱势学科发展。人才培养和学科发展二者密不可分，人才培养是最终目标，而学科发展是必要途径，合理地设置和建设专业课程，是学科发展的主要内容，学科发展好了，才有实力更好地实现人才培养目标，进而利用人才优势和影响，又可更好推动学科发展，形成良性循环。

（二）课程设置以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”为指导

针对光电子方向“广、杂、多”的特点，将其作为电子科学与技术弱势学科发展的重点方向，从人才培养和学科发展两方面考虑，制定了“厚基础、宽口径、重能力、偏应用”的教学原则，同时也作为光电子技术相关课程设置的指导思路。这一指导思路，既是遵循国家高等教育培养创新人才的指导方针并面向工程教育专业认证[4]，更是适应包括光电子技术在内的电子信息科学发展迅速与交叉融合的特点，同时考虑本学科方向实力较薄弱的现状和发展解决面临困难的实际需要。

光电子方向专业课程设置需要满足“厚基础、宽口径”的教学原则。所谓的“光电子”专业方向，广义上是电子科学与技术之下除微电子学与固体电子学之外的多个二级学科（方向），甚至还包括与其他学科交叉衍生出的学科方向，既要与微电子一起承担本学科“厚基础”的教育任务，更要肩负更多的“宽口径”任务，同时也是着眼于学科长远发展的必然选择。光电子方向专业课程设置还应遵循“重能力、偏应用”的教学原则。这尤其适于弱势学科的实力现状和发展要求。以我校为例，学科专业体系的基本格局是以工科为主，以矿业为特色，理、工、文、管等多学科协调发展，优势学科集中在煤炭能源相关的矿建、安全、测绘等领域，在59个本科专业中，2002年首次招生的电子科学与技术专业是典型的弱势学科，在所属的信息与电气工程学院的4个一级学科中，发展落后于电气工程、信息与通信工程、控制科学与工程等其他3个学科。在本专业设置初期，部分专业课程由其他学科的教师承担甚至直接采用其他专业的课程，而随着师资力量的增强和专业课程的调整，目前已形成较为完整的微电子和光电子专业课程体系，但就现阶段来看，本专业学生就业后直接从事光电子技术研发的人数很少，绝大多数还是作为光电子技术直接或潜在的使用者。可以说，“重能力”是促进学生就业的实际需要，而“偏应用”是学科基础薄弱与实力有限的务实之选。

（三）课程体系宜采用多层次三位一体结构且内容环环相扣

针对本专业光电子方向相关专业课程的设置，面向工程教育专业认证，兼顾人才培养和学科发展，遵循“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的原则，并广泛借鉴国内外高校课程设置经验，采用了核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的课程体系。核心课程包括激光原理与技术（48学时）、半导体物理基础（40学时）和光电子技术（40学时），专业选修/限选课程包括光电检测技术（40学时）、半导体光电子器件（32学时）、微波技术（48学时）等，其他相关课程包括电子信息学科概论、学科讲座和专业综合实践II（微波与光电子）。

本专业学生在第一、二学年已系统学习了通识教育课程、专业大类课程，打下了较为扎实的理论基础，具有一定的“厚基础、宽口径”专业基础知识体系，且在第一学年开设了《电子信息学科概论》，为学生专业学习提供了方向指引。第三学年学生通过自主选择由专业类转入具体专业学习，开设的专业核心课程《激光原理与技术》、《半导体物理基础》继续夯实“厚基础”，而《光电子技术》侧重“宽口径”。第四学年则加入与光电子相关的《光电检测技术》、《半导体光电子器件》、《微波技术》、《学科讲座》，这些课程全部或部分承接了《光电子技术》，进一步加深和拓宽了学生的专业知识体系，从学科实力和学生就业两方面进行考量，教学原则围绕“重能力、偏应用”；同时依托优势学科加强专业综合实践教学，设置2周时间的《专业综合实践II（微波与光电子）》，采用师生双向选择和分组形式，自主选题并完成较综合的设计，所需设备依托利用国家修购专项等经费而建立的光电子、微电子、微波等实验室。

三、结论

综合以上我校专业在光电子方向本科教学改革实践中的做法和成果，主要有以下心得和建议：（1）在弱势学科发展中要兼顾人才培养和学科发展，以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的教学原则和思路为指导；（2）课程体系设置，宜采用核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的结构；（3）课程内容设置，符合教学原则，做到环环相扣，课堂教学和实践环节相辅相成。

参考文献：

[1]中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定[J].人民教育，1999，（07）：4-7，12-13.

[2]明海，陈博，章江英.大力加强光学专业学生的素质教育和创新能力培养――促进光学、光电类高等人才的培养[J].光电子技术与信息，2004，17（04）：15-18.

光电子技术的特点篇10

1.1提高照明质量

电子技术可以改善频闪的现象，我国目前的照明交流电都是50Hz，也就相当于1s内流过电流100次，这就使电灯在使用的过程中出现频闪的现象，长时间下去，不仅会伤害人们的眼睛，还会给人们的生活带来一定的影响。在医院一定要避免电灯频闪的现象，如果在手术中出现电灯闪烁，很有可能会导致手术的失败，甚至会威胁到病人的生命安全。随着我国科学技术的不断发展，很多厂家利用电力原件来组成变频器，从而研制出了保护视力的电灯，有效避免了电灯频闪的现象，同时提高了照明的质量。随着社会经济的不断发展，人们生活水平的不断提升，对生活环境的需求也越来越高，如果电子技术能够在绿色照明电路中得到充分利用，那将有助于创造理想的生活环境，从而满足人们的需求。

1.2节约能源

目前，其全球都在利用电子技术解决能源与环境的问题。在世界能源消耗中，照明消耗占很大一部分，特别是在我国电能消耗是非常严重的，因此要想解决照明耗能问题，就必须加强对电子技术的应用。首先要想有效的节约能源，就应该充分利用传感技术以及电子技术，例如在白天，很多企业的灯都是亮着的，这就是一种能源浪费的现象，利用电子技术完全可以解决这一问题，其主要原理是通过光源进行调节的。在白天它可以对电能进行调节，找到最适合人们工作的光效，这样可以提高能源的利用率。其次可以对节能灯进行推广。节能灯主要是利用电子技术中的IGBT整流器，在整流装置对电流进行改变的过程中，是将其变成了直流电，然后再改变成交流电，从而加强了节能灯的使用效率，同时提高了能源利用率。

1.3提高电源使用的安全性和可靠性

随着我国电子技术的不断发展，要保障照明电源的安全性和可靠性，这样才能有效解决应急电源的安全问题，从而减少噪音以及震动对人们生活的伤害。特别是当EMS出现的时候，蓄电池需提高其使用效率和质量，并且在使用的时候，主要是将IGBT和PWM技术结合起来，从而避免本身过热、电压过小等现象，同时也保障了照明电源使用的安全性和可靠性。

1.4减少对环境的污染

传统的照明对环境的污染比较大，特别是以汞为主要原料的传统照明，它们会产生大量的温室气体，从而威胁到人们的身体健康。很多生产厂家，他们对废弃的汞进行随意的处理，这将严重污染到环境，并且对人身产生非常大的伤害。传统的照明中物体的构成比较差，这会严重影响电光源的使用寿命，因此必须对其进行有效的管理，不然会对环境产生极大的危害。将电子技术应用到绿色照明电路中，可以有效解决这一问题，并且LED中不含有汞等有毒物质，从而可以降低其对环境的污染。随着电力电子谐振开关技术的发展，零电压的开关也在无功补偿中得到更多的应用，从而减少了对能源的消耗。

2电子技术在绿色照明电路中的应用价值

2.1光纤照明技术

光纤照明是最新的一种照明方式。光纤最开始是被利用在建筑导光中，并且它是一种柔性的导光体，目前在绿色照明中得到大量的应用。光纤照明非常具有个性色彩，会满足人们的不同需求。该技术已经应用在很多领域，例如：医学、科研、景区等等。发光导体、发光器以及终端附件等都是光纤照明系统的重要组成部分。对于发光导体而言，其是由玻璃纤维束或者塑料组成的，一般传输距离在30米以内。而发光器一般包括反射器、光源等，并且根据内部光源的不同，可将其分为金卤灯和卤钨灯系列；由于防护等级的不同，还可以分为室内型和室外型。终端附件分为不发光终端附件和发光终端附件。光源通过反射器后，形成一束类似于平行光，这就是光纤照明的原理。在滤光器的作用下，又将这道光束变成了彩色光，随后光束进入了光纤，彩色光就被送到了指定的位置。想要产生近似平行光束，就应该将发光点变小，让其与光源更相像。反光镜大多数是采用的非球面反光镜，调换不同颜色的滤光片可以根据不同的需求，获取相应的彩色光源。光纤的主要作用是将光传送到制定的位置。光线理论上来说是直线传播的，但在现实生活中，人们都希望能控制光线的传播方向。光纤照明的出现正好解决了这个问题，它能利用一些光学元件来改变光纤的传播方向，光纤将光线进行传送，实现了光的柔性传播，从而体现出了电子技术在绿色照明电路中的应用价值。

2.2电子技术在灯具中的应用

2.2.1紧凑型的荧光灯

紧凑型荧光灯主要包括“H”型“、D”型等，并且其主要代替白炽灯使用。紧凑型荧光灯得到很多场所的应用，例如：酒店、餐厅、走廊等地方。紧凑型荧光灯和白炽灯相比，前者的质量更好一些，并且比白炽灯更实用、更美观，因此紧凑型荧光灯得到越来越多的关注。紧凑型荧光灯还会减少照明费用，会比白炽灯节省65%左右，并且每瓦产生的光通量要比白炽灯高出很多倍，其寿命是白炽灯寿命的10倍。随着荧光粉质量的不断改进，紧凑型荧光灯显色指数也逐渐提高，在生活中人们是完全可以接受的。由于紧凑型荧光灯具有光效高、寿命长的特点，因此是取代白炽灯最好的光源之一。

2.2.2扩大发光二极管

随着我国科学技术的不断提升，光电子技术是又一项技术革命。光电子技术是将固体发光器件作为新的照明能源，其固体发光器件主要是以半导体技术制造而成的，这一技术将会慢慢地取代传统的白炽灯光源。LED则是其技术的重要体现，半导体光电子技术是由LED产生的，它是目前发展最快，创新活跃度最高的技术领域。LED具有很多优点，例如：寿命长、显色性能好、省电等。正因为其自身的特点，一些装饰照明、广告照明都会应用LED，可以说，LED使照明光源发生了革命性的飞跃。

3结语