光学电子技术十篇

光学电子技术篇1

提高教师知识水平在教学过程中，教师具有主导作用，因此提高教师知识水平可以有效地提高教学质量。这可以通过以下几个方面来实现:(1)要求教师多看书、多查资料来了解光电子技术的基本内容，并时常关注光电子技术领域的新进展，做好与时俱进;(2)送教师到光电子技术水平较高的院校进修、参加光电子技术方面的国内国际会议或到相关的企业学习，通过向他者交流学习来提高自己;(3)鼓励教师进行光电子技术方面的科学研究，这可以使教师对该方面的知识有更深入的了解。适当变更授课内容光电子技术发展迅速、学生的知识需求也在逐渐变化，这就需要不断的对授课内容进行调整，具体来说就是删旧和增新:(1)册l旧，册l除或压缩己学过的或陈旧的内容。如《光电子技术》课程一般都是开设在《光学》后的，所以有些光辐射的知识在《光学》中己经讲过的就可以删除。一些陈旧的光电子如阴极射线管，现今应用比较少，讲解的时候就可以压缩课时和授课内容。(2)增新，增加相关的新技术。摘取国内外期刊上发表的最新技术进展进行讲授，既丰富了课堂内容，又拓宽了学生视野，还可以培养学生的科研意识。

改革教学方法课堂教学是所有的教学环节中最重要的一环，用什么方法进行教学是非常值得我们探讨的。讲课不仅是对己有知识的简单阐述，而且是教师的一种再创造过程。“一块黑板加一支粉笔”这样的传统教学方法己经不适合现代化的今天了，现今的教学方法应该更趋多元化:(1)引导学生建立长远学习动机。由院系组织，请往届毕业生返校或知名工程师做光电子技术方面的学习和研究体会报告，让学生知道为什么要学光电子技术，学好了以后可以干什么，帮助学生明确自己的学习目的，建立长远的学习动机。也可以在讲课过程中举一些生活中的光电子技术应用实例，如PPI是怎么投影到屏幕上的，光电池怎么把光能转化成电能的等等，让学生对“学了这个有什么用”有个直观的认识，促使他们主动去学。(2)运用多媒体，增加授课的信息量。多媒体课件有形象、直观的优点，可以增加学生学习的趣味性，因此作为现代化的教学手段，它可以大大提高教学的效率。但是也不能一味的依赖多媒体，要注重与板书的结合。如在讲解电光调制时，用多媒体展示电光调制的示意图，再配合黑板板书推导进行讲解，才能够更有利于学生对授课内容的理解。(3)增强实验教学。实验有助于学生对所学知识的深入理解，还可以增强学生的动手能力，因此，《光电子技术》作为技术性较强的课程更离不开实验教学。可开设的实验有很多「生，如:光源与光辐射度参数测量实验、光敏电阻、光电池及光电二极管特性参数测试实验、LED角度特性参数实验等等。改进考核办法将平时成绩、实验成绩及期末考试成绩按照20%、20%及60%的比例均纳入总成绩的评定，促进学生理论学习和实践学习两手抓。

增强师生互动教学中的教和学是两方面的，除了老师教，更重要的是学生学。增强师生互动，一方面可以让老师体会到学生对所学的课程有兴趣，老师会更愿意教;另一方面，也可以让老师对学生的知识需求及掌握程度有很好的了解，以调整讲授的内容和进度，使得教学效果达到最好。

要想上好《光电子技术》这门课，首先要明确教学目的，再在双重考虑教学目的和本专业实际情况的条件下，选取授课内容。在教学过程中，要注意提高教师知识水平、改革教学方法、改进考核办法及增强师生互动，以得到最好的教学效果。

作者：张颖颖 单位：南京晓庄学院物理与电子工程学院

光学电子技术篇2

关键词：光电子技术；实验教学改革；教学方法

作者简介：李忠洋（1983-），男，山东枣庄人，华北水利水电学院电力学院，讲师；邴丕彬（1982-），男，山东青岛人，华北水利水电学院电力学院，讲师。（河南 郑州 450011）

基金项目：本文系华北水利水电学院2011年教学改革重点项目的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0165-02

光电子技术是激光技术、微电子技术、光纤传感、光纤通信等众多领域的交叉学科，它以电磁波为基本信息载体，通过对电磁波的控制、调制、接收、存储、处理和显示等技术，获取所需要的信息。“光电子技术”课程是电子科学与技术专业的基础课，承担着巩固基本原理、拓宽专业知识、培养学生创新能力的重要作用。通过对本课程的学习，学生能够建立起有关光电子技术的基本概念，获得与光电子技术相关的基本理论和基本技能，为学生后续专业课程的学习及今后从事本专业的工程技术工作和科学研究打下坚实的基础。“光电子技术”实验教学可以使学生加深对“光电子技术”理论知识的理解和巩固，通过对实物的观察和研究，增强学生的感性认识，深化对光电子技术深层次规律的理解和领悟。开展“光电子技术”实验对培养学生提出问题、做出假设、设计实验、观察记录、分析推理等方面的能力十分有利。然而现在面临的情况是一方面随着科学技术的日新月异，光电子技术信息量成爆炸式增加；另一方面由于电子科学与技术专业教学计划的改革，使“光电子技术”实验课程的学时数进一步减少。这种矛盾的出现，要求教师必须及时对实验内容、实验方法、实验手段等进行改革与优化，努力提高实验教学效果，以便在有限的教学时间内，将丰富的信息传递给学生，提高学生的动手能力，保质保量地完成实验教学任务。

一、当前“光电子技术”课程实验教学存在的问题及原因分析

目前，随着国内高校高级教育人才的不断引进，“光电子技术”实验课程的教学质量不断提高，但是随着研究的深入发现该实验课程仍然存在着一些问题。

1.对实验教学的重要性认识不够

部分学院领导受传统“应试教育”思想的影响，长期以来重视理论教学，轻视实验教学和学生实践能力的培养。认为实验教学仅是作为理论知识的验证，是理论教学的附属品。基于上述错误认识，学校对实验教学的学时越压越少。从实验教师的角度来讲，实验教学相对于理论教学难度大，实验教学不但需要教材，而且需要实验器材；不但需要动脑，而且需要动手；不但需要与校内各部门打交道，而且有时还需要联系校外有关单位。另外，实验教师在评优、评职称等方面机会较少、难度很大，因此很多教师没有在实验教学上投入较多精力。

2.实验室建设问题

实验仪器落后陈旧，科技含量普遍较低；实验室面积不足，使得目前实验条件难以满足实验教学的需求。以华北水利水电学院电力学院为例，光电子技术实验室面积不足40平方米，实验台只有4个，每次只能满足8位同学同时做实验，而一个年级光电子技术专业的学生有120余人，所以实验室面积的不足严重限制了实验教学效果。另外，有些光电子技术实验需要使用激光器、光学探测器、光谱分析仪等贵重仪器，而实验室没有足够的经费购买这些仪器，因此实验器材的短缺严重制约了实验教学的正常开展。

3.实验教学的组织管理和考核问题

实验教学的管理制度不够完善，因此出现了实验教学多个部门都管而实际上谁都管理不善的现象。教学质量评价体系不够健全，学生实验课成绩考核不够细致，对实验教学的要求远没有对理论教学要求的严格，使得实验教学的质量难以保证。

由于上述各方面的因素，高校现行的实验教学理念、教学方法，以及各种实验教学配套设施等都存在着与现代社会对高素质人才要求不相适应的地方。为适应社会发展的需要，培养创新型、高素质人才必须重视和强化实验教学改革。

二、“光电子技术”课程实验教学改革的对策分析

华北水利水电学院的“光电子技术”课程实验由电力学院电子教研室承担，在教学过程中，该教研室积极响应教改要求，从自身水利水电的特色出发，针对上述问题积极探索新的实验教学模式，对如何提高教学质量进行了深入探讨，逐步形成了一套自己的实验教学方法。

1.加强实验室建设

实验教学效果的好坏在一定程度上取决于实验教学设施的优劣。提高实验教学效果，必须加大投入，加强实验室基础设施建设，争取让每一个学生都有实验的机会和平台。在设施精良的实验环境中培养学生的主动探索能力，无疑会极大地激发学生的学习积极性，更好地培养学生的动手能力，因此实验室基础设施建设对于实验教学的重要性不言而喻。对于实验室的建设，一方面可依托学科基础，积极申请实验室建设资金，通过项目资助的方式逐步推进实验室建设；另一方面可积极寻求与相关单位的合作，以项目合作的形式取得双方共赢，在锻炼学生实验能力的同时，也促进了实验室建设。学校有关职能部门要把好关，根据学校的开课情况做好实验室建设规划，提前落实实验教学的各项措施。实验教师要千方百计的提高实验室利用率，避免资源闲置和浪费。

2.构建一支精良的实验教师队伍

一支高水平的实验教师队伍是提高实验教学质量的关键所在，因此建设一支理论水平高、实验技术精湛、年龄结构合理、责任心强、具有奉献精神的实验教学队伍刻不容缓。基于此，高校在引进教师时应尽可能引进既具有较高专业理论知识又有较强实践能力的综合型人才。对刚参加工作的青年教师进行职业道德和实验技能培训，使青年教师树立职业道德观念，提升业务水平；聘请业内知名专家对青年教师进行业务培训，使青年教师学习新思想、新方法，掌握新设备、新技术，提高青年教师的实验教学水平。改善和提高从事实验教学工作教师的待遇，提高广大实验教师的积极性，吸引广大教师尤其是高职称教师积极参与实验教学，使实验教学岗位成为能够吸引人才和留住人才的岗位。

3.创新实验方法，精炼实验内容

在实验教学中，改变传统的“教师讲，学生听、教师演示，学生观看”的方法，以新颖的实验内容，激发学生探索未知世界的兴趣。如在讲到非线性光学频率变换技术时，先提出问题：一束不可见的激光在一定条件下能不能产生各种颜色的可见光，这样会激起学生的兴趣，使学生集中精力继续听下去；然后通过教师的实验演示可看到在不同的实验条件下，不可见光可以转换成红橙黄绿青蓝紫各种颜色的光。这样在强烈兴趣的引导下，学生会迫不及待的探索实验、了解实验原理，因此好的实验内容和创新的实验方法会起到事半功倍的作用。

4.以兴趣带动教学，培养学生创新能力

在人才教育中，培养学生的学习兴趣尤为重要。兴趣在学习和认识过程中起着巨大的内驱作用。在实验教学中要想方设法地激发学生学习的兴趣，让学生主动参与实验的全过程，并在参与中体会到学习的乐趣和成功的喜悦，真正调动起学生自主学习的热情。通过参加实验设计给学生提供自我展示的平台，充分调动学生的主观能动性，培养学生的创新能力。为了给学生提供更多的实验机会，华北水利水电学院光电子实验室设立了激光开放实验室、光纤传感开放实验室、光谱分析开放实验室、光学探测开放实验室，为学生在课外时间提供了广阔的实验平台，吸引了一大批学生进入到各个开放实验室，在实验教师的指导下主动探索未知领域，在巩固理论知识的同时又锻炼了学生们的实际动手能力。在近几年学校组织的光电子类和机电类的竞赛中华北水利水电学院取得了较优异的成绩。

5.改革实验考核方式，促进实验教学发展

传统的考试题型和方式只适合对学生进行理论知识的评价，而实验能力则是学生将理论知识应用于实践的综合能力，传统的题型和方式显然无法胜任评价任务，因此对实验教学的考核要探索新的方式。为了使学生毕业后能更好地适应当前社会对高素质人才的需求，在探索实验考核的新方式时一定要注意与社会职业技能鉴定接轨，要建立起基本技能、专业技能及综合技能考核体系，鼓励学生参加各种职业技术能力考试，取得社会公认的职业技能资格考试证书。另外，还要培养学生良好的从业规范和职业素质，使其在毕业时能达到劳动准入制度所要求的相关技能等级。

三、教学效果

本文通过分析“光电子技术”实验课程存在的问题，从实验室建设、教师队伍建设、实验方法、实验内容、实验考核等多个环节对“光电子技术”实验教学改革进行了深入分析，提出了改革方案。实践证明，改革后的实验教学能够有效激发学生的兴趣，使学生在巩固理论知识的同时又锻炼了动手能力，有效提高了“光电子技术”实验课程的教学质量。

参考文献：

[1]于雪莲，顾国华.《光电子技术》教学方法的探讨[J].高教论坛，

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[2]席锋.《光电子技术》教学改革探讨[J].重庆工商大学学报，

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[3]雷群安.高校实践教学存在的问题及对策研究[J].焦作师范高等专科学校学报，2010，（1）.

[4]彭润伍，唐立军，郭裕.结合前沿科学培养光电子专业创新人才[J].中国电力教育，2009，（23）.

光学电子技术篇3

摘要：以智能手机为标志的移动互联网，正对传统的课堂教学构成严峻的挑战。本文从实践教学与课堂教学两方面阐述了智能手机辅助光电子技术教学的一些运用策略，实践结果表明，将智能手机与教学改革相结合可以激发学生的学习兴趣，培养学生创新实践能力，收到了较好的效果。

关键词：智能手机；光电子；教学辅助；大学生；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）49-0004-02

一、引言

在智能手机迅速普及的时代，大学生作为新兴的一代，无疑是使用手机频度最高的社会群体之一。如今的大学校园中，几乎每名学生都拥有一部甚至多部智能手机。之所以智能手机在青年学生中能有如此之高的普及率，与其可以作为互联网的网络终端@一突出特点是密不可分的。采用智能手机上网对于绝大部分的网民来说非常普遍。同时，各种APP软件在智能手机中的安装使用，极大地拓展了手机的功能。如今的手机已经不再简单地作为一种通话的工具，而成为一个集通信、娱乐、学习、交流于一体的移动智能终端。移动QQ、微信、微博、WPS、支付宝等APP成为智能手机中的标配软件。智能手机给我们的生活方式带来了巨大的变化，但与此同时也给大学的课堂教学带来了前所未有的冲击和挑战。

放眼整个大学校园，食堂、路上、自习室，“低头族”随处可见。而且，几乎每个学生都会手机不离身，在课堂上发短信、上网、购物和玩游戏等情形时有发生。大学生上课玩手机的现象似乎愈演愈烈，对教师课堂教学效果和学生的听课注意力产生了较大程度的干扰，严重影响了高校课堂教学秩序和效果，成为令老师、家长和学生们自己倍感头痛的事。

面对手机对大学课堂的“入侵”，很多高校都想尽了办法来防止这个势头的蔓延。有的高校创设“无手机课堂”，上课前让学生将手机放到教室里的手机袋中。中南大学软件学院就规定大一新生上课之前交出手机；扬州大学动物科学与技术学院购置手机屏蔽器屏蔽信号。然而，仅仅靠“堵截”方式并不能从根本上遏制手机对大学课堂的入侵，处理不好反而容易引起学生的逆反心理。也有些老师采用了相反的方式，例如开设微信公众号，用微信点名让学生回答问题，发送漂流瓶，或鼓励学生在网络平台发送课堂照片和内容，计入平时分等。

新形势下可以采用新的教学方法，在光电子技术课程的具体实践中，尝试采用大禹治水一样的“疏导”的方式，将学生的注意力引导到教学上来。

二、实践应用

（一）智能手机在光电子学相关实验中的应用

智能手机从硬件角度来看，是一个微电子与光电子紧密结合的产品，同时自身集成众多的传感器，比如温度、压强、光强、磁场等等。利用这些特点，可以设计并完成一些实验。

1.硅光电池特性曲线测量：实验中分别采用了光照度计、三星手机、小米手机作为光照度的测量工具，测试了硅光电池在不同光照度下的开路电压和短路电流，如图1所示。从三组实验曲线中可以看出，短路电流随光照度的增加而呈线性的增加，开路电压随光照度增加，在小照度呈现快速增大，而后出现饱和趋势。虽然从绝对数值上来看，采用手机的光照度传感器作为度量工具与照度计并不能完全一致，但是却可以得出同样的结论，而这正达到了本实验的目的。由此，也可以推广到其他需要照度计的实验中。

学校的实验经费有限，有时并不能保证每名同学人手一台测量仪器，这时就必须采用分组的方式，对于本实验，完全可以利用同学手中的智能手机作为实验仪器，这样既可以实现人手一台仪器，又可以激励学生的实验探索能力、锻炼学生开发利用身边工具的能力和动手能力。

2.光的三原色：在讲解光的加色法原理时，可见光谱中的大部分颜色可以由三种基本色光按不同的比例混合而成，这三种基本色光的颜色就是红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三原色光。这三种光以相同的比例混合、且达到一定的强度，就呈现白光。不同品牌，不同型号的手机可能会采用不同的手机屏幕，因此像素点的排列组合显微集成结构也会随之而不同。图2分别为三种不同手机屏幕的50倍放大显微镜照片。

3.此外在实验中，手机的拍照功能用来记录实验操作过程和实验现象；秒表功能可以用来计时。

（二）智能手机在课堂教学中的应用

随着网络化进程的加快，大部分学校都已经实现了wifi对教学楼、寝室、食堂等公共场所的全覆盖，因此，基于高速网络的教学成为了可能。移动QQ属于智能手机的标配应用，组建课程QQ群来进行答疑、布置作业早已为很多老师所采用，QQ软件里面的一些其他功能可以作为辅助教学的工具。

1.群投票功能辅助教学，可以将一些重要的知识点编写成为选择题或判断题，在课前或课中以群投票的形式限时答题，通过点击选项还可以查看具体投票人，如图3所示。一方面可以借此了解学生对知识的掌握情况，并作为平时成绩的一项依据，另一方面可以由投票人数了解学生出勤情况。

2.群视频功能辅助教学，在课堂教学过程中，有时会有演示实验进行讲解，两班型的课堂不能保证所有同学都近距离观看到老师的操作和实现现象。这时可以采用群视频功能，让一名同学做现场直播，其他距离较远的同学观看直播。相较于多媒体播放视频的形式，这种直播可以全角度、多方位对过程进行展现，配合老师的现场说明，更容易理解。

3.二维码辅助教学，在备课过程中，将一些扩展内容以二维码的形式插入课程当中。在上课过程中让学生扫描二维码，进行相关扩展内容的浏览。

（三）教学中引入智能手机的满意度调查

针对本学期在课堂教学及实验教学中引入智能手机，对学生进行了满意度调查，结果如图4所示。从调查结果来看，绝大部分同学对智能手机引入课堂和实践环节都相对满意。

三、结论及展望

综上所述，智能手机已经逐渐成为当代大学生身体上的一个“器官”，如何处理教学和手机之间的关系，是每位高校教师必须面对的一个现实问题。在这样的新形式下，将智能手机变成辅助教学的工具，能带给学生更加容易接受的学习体验，达到改善教学效果的目的。

参考文献：

[1]王迪.占全球1/4国内智能机去年销售4.17亿台[DB/OL] .cn.2016，2，17.

[2]王兵.论手机上网对高校大课堂教学的影响[J].北京邮电大学学报（社会科学版），2010，（05）：7-9，14.

光学电子技术篇4

纳米光电子主要是研究在所有纳米结构中各个电子以及光子存在的相互作用。将光电子以及纳米电子的相关技术相互结合共同组成了纳米光电子技术。传统的半导体硅并不具备发光的基本功能，但是引进了纳米技术以后，能够发出一种非常耀眼的光，同时开设了一门新兴的纳米光电子。

二、纳米光电子技术的发展

新时代的纳米电子技术能够快速的制作各种单电子存储，同时还可以制作一些非常精巧完美的微电子机械以及电机械系统。随着现代纳米技术的不断进步与发展，集成电路也将成为一种比较先进的半导体器件，并成为了未来发展的新方向。如今的信息社会对于所有使用的集成电路具有的集成度的各种要求也逐渐增高，这就导致人们不断突破尺寸具有的极限途径。在新的社会形势下，纳米电子以及纳米电子光技术应运而生，并成为了半导体科学以及各种工程研究的重要领先技术。光电子技术属于电子技术以及光电子技术的结合体。二十世纪以后，光电子技术逐渐发展，并取得了一定的进步。将光电子技术以及纳米技术巧妙的相互融合最终形成了纳米光电子技术，成为了未来电子技术不断发展的新领域。如今的二十一世纪，也为光电子技术以及纳米光电子技术发展提供了新的机遇。

三、纳米光电子各个器件的具体分类

3.1纳米光电技术探测器

如今的纳米光电技术探测器主要是利用纳米光电子的基本材料进而不断发展而来。这种微型的探测器主要由纳米丝以及各种纳米棒共同组成，例如，超高灵敏度红外探测器等。

3.2纳米发光器件

引进纳米光电子的相关技术并利用纳米光的基本材料，利用纳米光刻技术，最终研制出新兴的纳米发光器件。主要有利用纳米粒子等材料制作完成的一种硅发光二极管，使用各种纳米尺寸制成的可以实现调谐的纳米发光二极管。

3.3纳米光子器件

纳米量子机构以及量子电路等各种集成技术都蕴含着非常深奥的研究内容。例如，利用三维光电子自身的晶体天线，还可以利用光子晶体技术二极管，以及无损耗产生的光电波，光开关等，这些都属于先进的纳米光子器件，在量子保密通信中的各种重要的关键器件，都是利用纳米光子器件完成的。

3.4纳米显示器

纳米显示器主要包括碳纳米管显示器，还有一种碳纳米发生显示器等。如今的纳米电子学还有纳米光子学以及先进的磁学微电子，自身具有的极限线宽都是70nm，这种先进的技术通过几十年的研究就完成了。为了能够在最短的时间内完成新兴的器件，使用单原子具体的操作方式成为重要的研究方向，并且，利用这种先进的技术能够制成计算机，并且能够有效的提升计算机自身的计算能力，甚至可以提高上千倍，但是需要使用的功率只有现在计算机的使用功率的百万分之一。如果使用先进的纳米磁学，计算机具体的信息存储量甚至能够达到上千倍。使用纳米光电子能够提升通信带宽的上百倍。另外，除了以上介绍的各种器件，还可以从广义上分析，纳米器件还有分子电子器件，这种器件无论是在材料上还是在使用的原理上都与上述的半导体量子器件存在较大的差异。

四、结束语

光学电子技术篇5

1光电子技术的发展现状

1.1国内发展现状

1995年光电子技术总产值约10亿美元，2001年中国光电子产业产值超过800亿元，目前继续高速发展中。近年来，中国光电子技术的研究水平已大体上趋于与国际同步发展的态势，整机系统以及器件的生产、制造等相关产业如雨后春笋般涌现，并呈现出一定的发展势头，我国光电子信息产业链基本形成。

近几年，由于光电子技术研究开发体系的不完整，促使训练一批高水准的光电子技术研究开发队伍成为迫在眉睫的任务。二十世纪以来，中国科学院建立了半导体研究机构，武汉邮电科学研究院建立信息发展研究部，中国科学院在长春建立了光学精密研究所，一些大学，如清华大学、吉林大学、天津大学、东南大学、南开大学、华中科技大学等也先后建立了光电子技术研究所，并同时组建起高水平的研究开发队伍。截止到2016年，各高等院校及研究机构已经在光电子材料、制作技术、器械等方面取得了突破，并有了显著进展。

1.2国外发展现状

在国内外光电子产业中，对于光通讯产业来说，在2003年其增长速率跌落到谷底，与此同时，其回升斜率缓慢，但是，光电子技术、光显示技术以及光存储技术在各个产业中慢慢显露头角，应用范围越来越广，在照明装置及各类信号指示器中，半导体发光二极管取得了极高的使用率，若照这样发展下去，人类有望在固态照明的新领域开拓出一片绿洲。

光电子产业中，以美国和欧洲的发展为领头羊，美国和欧洲在光电子产业中的发展决定了整个产业的走向。发达国家早就已经意识到，光电子产业是一个朝阳产业，人类对其认识还尚处在皮毛阶段，光电子技术的发展空间广阔，可以渗透到各行各业并发挥出色。在二十世纪初，发达国家的科学家们就开始进行大量的基础研究工作。世界光电子技术产业的布局目前由传统的仪器设备和元器件，向高技术为主的产业技术转换的趋势。就目前来说，从技术高新、竞争激烈度和推动作用大致分为：现在技术，如激光和液晶技术；未来技术，如太阳能技术和LED技术。液晶技术又可以细分为显示屏的尺寸，显示屏的分辨率及刷新频率；激光技术里有固体、气体，输出功率等指标。不过，LED技术目前只有亮度这一单一技术指标。对于未来技术中的太阳能来说，关键之处在于高效的把太阳光线聚集到足够小的体积内，并且，用高分子材料作大口径聚焦镜不单是空间重量问题，也是技术加速降低成本的关键。

2光电子技术应用与推广

近几年，光电子技术如洪水猛兽，迅猛发展，越来越多的领域意识到其重要性及不可替代性。同时，光电子技术凭借其普适性，不仅在微加工这类基础工业中发挥出色，更是在微机电系统、系统集成这种精密系统中起到了关键作用。特别突出的是，光电子技术在激光产业、LED产业、太阳能产业有着重要的作用。

2.1激光产业

2.1.1科学技术

激光具有很好的相干性、方向性、单色性和高能量密度，正是因为这些特点，在各个学科领域，激光都或多或少有所涉及，并形成了新的学科。如：激光材料加工、激光信息存储与处理、激光光谱学、激光医学及生物学、激光印刷、军用激光技术、激光核聚变及激光化学等，激光的应用在一定程度上促进了这些领域的科学技术进步与发展。

2.1.2国民产业

激光现在我国正逐步成型，其中包括激光音像、激光加工、激光医疗、激光全息及激光印刷设备等，这些产业对我国经济增长起到了举足轻重的作用。例如，目前为止生产激光音像设备的企业举国上下已有400多家，1998年激光产业已逐渐发展成为年产值90亿元以上的新兴产业。又如，将激光全息技术做一个拓展，应用于装饰装修业及全息模压防伪商标，不仅生活得到了极大的便利，相关国民产业也得到了迅猛的发展。

2.1.3医疗产业

激光医疗技术在医疗卫生方面现已起到不可或缺的作用。对眼科来说，屈光性角膜切除术、虹膜切除术、巩膜切除等手术均需要激光设备方可实施。激光在医疗诊断方面也效果出色，如激光荧光光谱测量技术被利用于诊断腹内肿瘤，激光多普勒技术用于探测细胞的流动及轨迹。

2.2太阳能产业

2.2.1太阳能发电

二十世纪末，由于各国工业水平的提高，能源的需求量也日渐增加，因此，人类开始进入了能源短缺的时期。能源是否高效，是否清洁成为了能源能否为人类长期使用的先決条件。目前，人类能源供应主要还是以煤炭为主，而煤炭是不可再生资源，消耗殆尽是迟早的事。为此，各大能源科研机构绞尽脑汁想找出新的可替代能源。而太阳能光伏发电不失为一种极好的替代选择。只要在光伏发电中应用光电子技术，使用得当的话，光伏发电的转换效率可以得到很大的提高，前景广阔。太阳能发电的方式通常有两种，其一是半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等；另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。

2.3LED产业

2.3.1交通灯

适用于交通管制的信号灯，现已由LED制成。LED信号灯占到整个LED市场的10%。LED主要有以下两个优点：一是寿命长，由于交通信号灯需要在户外使用，易损耗，而寿命长的LED灯可以保证使用多年而不需要更换。与交通信号灯易损坏完美的契合。二是节能环保，LED耗电相当低，直流驱动，超低功耗，电光功率转换接近30%，在相同照明效果条件下比传统光源节能近80%。

2.3.2景观灯

在照明领域里，景观灯占据LED材料应用一席之地，原因是，在光强相同的条件下，它所消耗的电能仅有普通白炽灯的百分之十，相比于一些大功率的射灯、气体灯，电能的节约效果越发明显。

3结论

作为时下新兴的一门朝阳学科，光电子技术凭借其在能源，材料，基础技术等方面的杰出表现，成功的被大家公认为最有前途的新技术。若加以有效的发展及应用，必将有效的推动社会科技的进步及经济的发展

参考文献

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[2]李强.光电子技术及产业发展[J].中国新技术新产品，2008（15）：97.

[3]于静，车俊铁，张吉月.太阳能发电技术综述[J].世界科技研究与发展，2008（01）：56-59.

作者单位

湖北省黄石市第二中学湖北省黄石市435003

光学电子技术篇6

【关键词】电子信息工程；光伏电场；实践应用

光伏发电是当前较为前沿和具有广阔发展前景的新型发电方式，其因为自身的绿色、无污染及可再生等特点受到社会各界的广泛关注。由于我国疆域辽阔，纬度跨越较大，光照资源极其丰富，所以在我国研究光伏发电相关问题具有十分重要的现实意义。据专家估计，到十三五结束时，我国的光伏发电将会占到全国总电力装机的6%左右，大量的光伏电场将会相继建成并且投入使用。在光伏电场中，电子信息工程技术也发挥着至关重要的作用，成为影响光伏发电技术不断向前进步的重要因素之一，研究电子信息工程技术在光伏电场中的应用不仅仅能够促进光伏发电技术的发展，对于电子信息工程技术本身也具有重要意义。

1相关概念综述

光伏发电中的“光伏”，实际上指的是光生伏特效应，即我们常说的光伏效应，它指的是半导体在受到光照射时能够产生电动势的现象。当前最为广泛的应用就是制作各种光电池等等，进一步发展为光伏发电。光伏发电中的光主要指的是太阳光，光伏发电指的就是利用光生伏特效应基本原理，利用特制的太阳能电池，将太阳光能直接转化为电能的全部过程。由于太阳光是一种非常绿色环保，不会产生污染并且从某种程度上来说是取之不尽、用之不竭的能源，所以当前光伏发电已经成为受到广泛关注的一种新型能源利用方式。电子信息工程则是依托于计算机技术发展的一门应用学科，它只要研究的对象是电子信息的处理和控制等等。基于电子信息业在当前已经成为全国五大支柱产业之一，电子信息工程专业在当前也成为非常热门的学科和专业。而光伏电场中的电子信息工程技术应用在当前仍然局限在电子信息工程技术专业本身的特点和范畴内，其主要发挥的作用仍然是信息的获取和处理。

2电子信息工程技术在光伏电场中应用的重要意义

电子信息工程技术在光伏电场中得以广泛应用，对于光伏发电的发展具有十分重要的现实意义，主要表现在以下两个方面：首先，它能够在获取数据、处理数据方面更加精确，为光伏电场作业提供更加准确的数据依据。要知道，光伏发电中基本上都是电子元器而很少有机械原件，相较起来更容易发生各种故障，需要做好更为精准的监控和控制。并且在光伏电场中，各项传感器测量的参数需要非常精确，参数的细微差别将会对整个发电系统的监控和处理都产生巨大的影响。其次，它大大解放了人力和物力资源，能够以充足的资源投入到更多的方面去确保光伏发电系统的正常运行。在计算机没有广泛应用之前，发电站的数据监测和处理只能够依靠人力，不仅给工作人员带来了巨大的工作压力，也容易出现各种细微的谬误。电子信息工程技术作为一项在当前非常成熟的技术，无论是数据监测还是数据采集又或者是数据统计都非常快捷和精确，解放了大量的人力物力。

3电子信息工程技术在光伏电场中应用的实际应用

电子信息工程技术在光伏电场中的实际应用主要表现在四个方面，分别是数据测量、数据采集、数据分析和数据统计。首先，数据测量中的实际应用。传感器是光伏发电中最重要的部分之一，其主要承担的是数据测量的重要任务。传感器测量的数据是否准确将会对整个发电系统产生巨大影响。电子信息工程技术的发展使得传感器测量的周期性误差、偶然性误差、量化性误差都进一步降低，测量数据更加精确。其次，数据采集中的实际应用。传感器可不仅仅是进行数据测量，其在测量出数据以后，会进一步进行数据采集并进行传送。在电子信息工程技术广泛应用之前，数据的采集和传输需要进行模拟转换，需要将数据先转化为模拟信号，再转化为数字信息，很容易出现失真情况。而电子信息工程技术可以将数据直接传输，最大可能地确保数据的精确性。再次，数据分析中的实际应用。这里的数据分析并不像字面上说的那样仅仅进行数据的分析，电子工程技术发展到今天甚至能够直接根据数据进行决策。举例来说，光能相较于水能来说，可控性更差，所以很容易出现孤岛现象，而利用电子信息工程技术，光伏并网的决策系统就能够在受到异常波形时及时作出分析和决策。最后，数据统计中的实际应用。传统的数据统计依赖于人力，容易出现错误。而数据统计在光伏发电中起到的作用是非常重要的，电场通过长期对数据的测量、收集和分析，能够据此作出进一步的决策和改善。电子信息工程技术的发展能够有效地统计电场运行以来的各项数据，对光伏发电过程不断改进，使其能够更加稳定、高效率地运行和发展。

4结语

当前的时代是计算机的时代和网络的时代，严格意义上来说电子信息工程技术已经不是一门前沿的学科，而成为在现实生活中应用非常广泛的成熟学科。但是由于电子信息工程技术本身无穷无尽的发展潜力，其可以与很多前沿的学科和实践活动相结合，形成创新性的实践应用，在光伏电场中发挥重要作用就是电子信息工程技术近些年来与实践领域相结合的最好例证。当前电子信息工程技术在光伏电场中的实际应用主要是在处理数据方面，最得到广泛应用的是在数据测量、数据采集、数据分析和数据统计中的应用，其仍然没有摆脱电子信息工程技术本身的特点。未来随着电子信息工程技术的不断发展和光伏发电的不断发展，相信二者会有更多的结合，为全面发展我国社会经济提供重要的基础性保障。

参考文献：

[1]王本煜.电子信息工程技术在光伏电场中的应用[J].电子制作,2015,0(12):111~112.

[2]白波,王蔚琼,张主杰,刘炎东.关于光伏电场中的电子信息工程技术分析[J].中国新通信,2015,05,(07):165~166.

光学电子技术篇7

谋域而为关注产业“身世”

光电信息技术是21世纪的尖端科技，它包括光电子材料和组件、光电显示器、光输入输出、光存储、光通信、激光及其它光电应用等与光电信息技术有关的6类产业。国际舆论认为，21世纪具有代表意义的主导产业,光电子产业位居第一。科学界预测，到2010年，以光电信息技术为主导的信息产业将形成5万亿美元的产业规模；2010～2015年，光电信息产业可能有取代传统电子产业，成为21世纪最大的产业，并成为衡量一个国家经济发展和综合国力的重要标志。

由于光电信息技术对于增强一个国家经济的核心竞争力能起到战略性的支撑作用，世界主要国家和地区纷纷采取措施，制定相应的光电子科技发展战略，加大对光电信息技术研究与开发的支持和投入力度。尤其是日本和美国，光电信息战略已从一般“科技战略”上升为“国家发展战略”，政府在发展光电信息的战略方向选择、战略重点和资源配置及投入等方面发挥了重要作用，并建立了一系列产业公共技术服务平台，从技术、资金、政策等方面对光电信息产业进行扶持，从而加速本国光电信息产业的发展步伐。

经过多年的发展，我国的光电信息产业虽已形成了一定的产业基础，但是在技术和产业化方面与发达国家相比仍然存在相当差距，缺少具有自主知识产权的重大创新成果，竞争能力仍然较弱，光电信息产业所需要的规模化、产业化的生产技术目前还没有实质性突破。面对当前国际光电信息产业的加速发展，如果我国不在产业化前期的技术发展阶段抓紧跟进，就会失去发展的大好时机，拉大我国与先进国家的差距。因此，大力发展光电信息产业已成为我国迎接新世纪国际经济竞争挑战的一项重要举措。

破茧而出产业基地鹊起

为促进我国光电子信息产业的发展，2004年6月，国家发改委正式批准长春为国家光电子产业基地（以下简称“基地”），长春从那时起成为目前全国两个国家光电子产业基地之一。这标志着国家已把长春纳入了全国光电子产业发展的重要战略布局。

基地批复后，国家在资金、政策上给予了重点支持和倾斜，截至2008年上半年，长春围绕基地建设向国家申报23个投资项目，获准16个，项目总投资17.80亿元，获国家1.07亿元贷款贴息和2500万元的资金支持。

为了承担和落实国家对长春国家光电子产业基地的政策和投资，并对基地进行有效运营和管理，长春市政府和长春高新技术产业开发区于2006年3月，以产权和现金入股的形成，成立了长春国家光电子产业基地发展股份有限公司，组织和实施光电子产业基地公共设施建设、经营；开展多种项目的辅导和服务；经营光电子信息产品；承担国家对长春国家光电子产业基地的政策和投资的落实。

公司建立后，由谁来管理和掌控公司成为一道难题，新公司的管理者需要有着丰富的行业经验与勇于创新的胆识，谁能担此重任呢？决策者们不约而同地把寻觅的目光落在同一个人身上――他就是中国首个笔记本电脑自主品牌“邦甲”的缔造者，被誉为“中国IT界的先驱者”柳天文。

担当重任力推产业前行

柳天文，曾任延边州医药管理局副局长、国家卫生部预防集团进出口部部长、国家经贸部咨询公司国际合作部总经理、华禹光谷副总裁和海尔集团移动计算机本部部长等职。他是一位政协委员，还是一位学者――国家一级律师、高级经济师、吉林大学和东北师范大学的兼职教授。他更是一位成功的企业家――获得了美中经济合作组织中国首席企业家、中国改革开放30年优秀创新企业家等多种荣誉。

用通俗的标准来衡量，柳天文无疑已是一位成功者。但谦逊的他却这样认为：“我跟光电子信息产业有着不解之缘，如果没有从事光电子信息这个行业，我也不会有今天的成绩。现在，我要努力为这个行业做些有意义的事情……”

在IT业如果论资排辈的话，柳天文显然是“老字辈”。2001年6月，华禹光谷股份有限公司与韩国SEWOO公司合作研发生产出具有时代意义的平板式便携计算机（webpad），这是一款集计算机、手机、上网、电子商务、会议电视、可视电话、数码相机、录像与播放等功能于一体的高新技术产品，正是这款产品引领了平板电脑产业的发展，而美国的微软公司在两年后才正式推出同类产品，此时的柳天文正担任华禹光谷的副总裁一职。2003年，考虑到当时笔记本电脑的巨大市场潜力和现有平板电脑的生产环境，在专家考察评估的基础上，柳天文大胆将平板电脑生产线改为笔记本电脑生产线。铸造出中国第一个民族品牌笔记本电脑――“邦甲”笔记本。这是中国真正意义上自主研发、设计、生产的国产品牌。“邦甲”的诞生对传统笔记本电脑的OEM模式产生有力冲击，它的面世也成为中国IT发展史上的标志性事件。2003～2005年期间，柳天文受海尔集团邀请，出任了海尔集团移动计算机本部部长，在海尔笔记本电脑生产的低迷期，带动其进行二次发展，重新赢得了市场。

在一个行业里锤炼了数十年的人，其资历和能力就如陈年老酒般，愈久愈淳。长期在光电信息领域的摸索与实践，柳天文对中国的光电子信息产业现状与发展有了更为清醒的认识，也积累了更多的专业知识与丰富的经验。正是基于柳天文在光电子行业所取得的骄人业绩，2005年，长春市政府正式邀请柳天文出任长春国家光电子产业基地发展股份有限公司董事长兼总经理，负责整个基地的运营和管理。

“基地”建设就像一座包罗万象的山峦，是项极其庞杂的系统工程。试想，这个沉沉甸甸的重任，无论落在谁的肩上，都会自觉压得喘不过气。然而，恰恰在柳天文看来，这无形的压力就是紧迫感、使命感和荣誉感，它不是包袱，不是负累，是机遇，也是舞台，更是挑战！这种压力催促他形成了“拼命三郎”式地工作作风，正是这种兢兢业业的工作劲头、大刀阔斧的开拓魄力和似乎得天独厚的创新能力，开创了吉林省光电产业的崭新局面，基地平台蓝图“呼之欲出”。

平台建设丰盈腾飞羽翼

在访谈中，“基地公共技术服务平台”，是柳天文董事长不断强调的高频词，这足以表现他对这一平台的肯定与推崇。

要产生，就要有环境；要成长，就要有舞台；要壮大，就要有依托。这是任何事物发展所必须具备的条件，即使光电信息这个迅猛发展的行业，也概莫能外。到目前为止，我国还没有一个专门为光电信息领域企业设立的产业服务平台，这在一定程度上滞缓了我国光电信息产业前进的步伐。

为推动我国光电信息产业加快发展，发挥产业基地集聚及辐射效应，依据国家发展和改革委员会对长春国家光电子产业基地的批复要求和长春国家光电子产业基地的整体规划，柳天文领导公司提出了“长春国家光电子产业基地综合技术服务平台”建设计划，旨在打造一个为我国光电信息产业发展提供项目研发、技术支持、人才培训、信息咨询、产品检测的公共技术服务平台，这一计划也成为长春国家光电子产业基地在“十一五”发展规划中的重点项目。

平台建设以软件外包人才培训、光电子及汽车电子嵌入式软件开发、光电子信息工程咨询、光电子信息产业创新4个方面为重点，以“光电信息咨询中心”为辅助，集项目研发、技术支持、人才培训、信息咨询、产品检测等功能于一身，为企业提供技术信息、咨询、开发、试验、推广以及产品研制、设计、加工、检测等公共技术支持服务。它是一个面向全社会开放、共享的多学科、多用户、多功能的科技资源保障与服务系统。它整合集成了跨行业、跨学科、跨部门的各类与科技研发活动相关的科技资源，其服务涵盖了技术资源的共享、技术研发的协同合作、技术成果的转化等技术活动的各个方面。

柳天文强调：“由于光电子信息产业在我国尚属新兴产业，目前我国仅有两个国家光电子信息产业基地，该项目是目前国内光电子领域内惟一一个专门为光电子信息产业提供项目研发、技术支持、人才培训、信息咨询、产品检测的公共技术服务机构，在国内光电子领域尚属首创，填补了我国光电子信息产业发展的空白。”

目前，长春国家光电子产业基地发展股份有限公司已先后建立了软件与服务外包培训中心和光电子工程技术中心，其中，软件与服务外包培训中心现已投入运营，光电子工程技术中心正在建设中，2008年年底基本完成初步建设。

内外共振谋求发展路径

一项事业的成功运作亦或是一条产业链的连接契合，究其原因，始于内外共振，成于合力而为。柳天文董事长说：值得庆幸的是，在我们这个团队带领“基地”推动平台建设的过程中，相关部门给予了大力支持和热情帮助，这些恩泽就如同一盏盏悬在他前行路上的明灯，照耀着他坚定前行。他始终相信，平台的成功建设是内外共振的结果，单靠一己之力是无法完成这一光荣使命的！

可喜的是，国家已把发展光电信息产业置于重要地位，从2003年就开始加大对光电信息产业的扶持力度。国家“十一五”规划也已明确了发展光电信息产业的基本方针。未来几年，我国将进一步加大对光电信息产业的扶持力度。长春市对光电信息产业的政策扶持力度也在不断加大，市政府在《关于加快光电子信息产业发展的若干规定》中明确指出，在市场准入、土地使用、财政支持、人才流动、成果转化等方面给予光电信息企业有力的政策支持。另外，长春在光电子、汽车电子、国防电子研发、检测、技术、环境方面的现有基础和条件，在发光学、应用光学、光学仪器方面的科研优势和科技文化等内力蓄备也构成了项目强大的优势资源，为项目的开发奠定了坚实的基础。

产业广阔的发展前景，国内市场的巨大需求，国家和地方政府的大力扶持、地方各有关部门的全力配合和帮助，以及地方优势的基础条件，这些内外因素的有机架构，为项目的可持续发展提供了有力保障，成为平台积极发展的动力源泉。

平台的建设将依托现有基础，突出产业特色，本着发挥技术与研发和产业化优势的原则，就发展光电子信息产业群，扩大产业经济规模，建设从应用基础研究、工程技术研究、到产业化技术创新的公共技术服务平台，探索出了一条依托高科技产业基地实现高技术产业化的新途径，为发展独具特色的光电子信息产业，并使之逐步走向社会化奠定了坚实的基础。

光学电子技术篇8

【关键词】光电技术，侦察，光电干扰，发展趋势

光电技术（PhotoelectricTechnology）是一门以光电子学为基础，将光学技术、电子学技术、精密机械及计算机技术紧密结合在一起的新技术，它为获取光子信息或借助光子提取其他信息提供了一种重要手段。它将电子学中的许多基本概念与技术移植到光频段，解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力，将长波延伸到亚毫米波，短波延伸至紫外线、X射线、γ射线，乃至高能粒子，并可在飞秒级的速度下记录超快现象的变化过程。

光电技术的研究内容可以分为光电基础技术和光电信息技术两部分。光电基础技术体系是多门学科为基础，以器件物理技术为依托，如高光电转换效率的太阳能电池、高速低噪的PIN与APD二极管、高像素与高图像质量的CCD与CMOS图像传感器等基础光电器件的研制。光电信息系统技术包括了光电信息的产生、获取、变换、传输、处理和控制等过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用，以此为支撑的光电子产业是当今世界各国家争相发展的支柱产业，是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。随着光电技术的迅速发展，半导体激光器、千万像素的CCD与CMOS固体图像传感器、PIN与APD光敏二极管、LED、太阳能电池、液晶显示等在工业与民用领域随处可见，红外成像技术已经广泛应用于军事和工业领域。

光电技术的基本功能是将光学参量或非光学参量进行光电转换，完成工业检测、军事光电对抗、红外探测、控制跟踪等。光电技术在光通信、大容量光存储、生物工程与医学、工业在线检测、危险环境检测、遥测遥感、光纤传感、精密计量、太赫兹波技术等方面有着广泛应用。下面着重介绍光电技术在光电对抗上的应用及发展趋势。

各种基于光电技术的武器系统被应用于现代信息化战争中。在光电武器装备的较量中，出现了一种全新的作战手段，这就是――光电对抗（Electro-opticalCountermeasure）。敌对双方在光波段范围内，利用光电器材和设备，侦查告警光电制导武器和光电侦查设备等光电武器，并实施干扰，使敌方武器降低、削弱或完全丧失作战效能。同时，利用光电器材和设备，从而有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦查告警和干扰。光电对抗是技术可以分为光电侦察与反光电侦察、光电干扰与抗光电干扰等，如图1。

1光电侦察

光电侦察（PhotoelectricDetection），主要是搜索、截获、测量、分析、识别以及光电设备测向、定位敌方辐射或散射的光谱信号，以获取敌方光电设备类型、位置、参数、功能、用途，及时提供情报并发出警告。光电侦察分为被动、主动侦察。利用各种光电探测装置截获和跟踪敌方光电装置的光辐射，并加以分析识别，从而获取敌方目标信息情报的一种手段，叫做光电被动侦察（PassiveDetection），如激光告警、红外告警、紫外告警和光电综合告警等。利用敌方光电装备的光学特性而进行的侦察，称为光电主动侦察（ActiveDetection），即向敌方发射光束，再对反射回来的光信号进行探测、分析和识别，从而获得敌方情报，如激光雷达、激光测距机。

2光电干扰（PhotoelectricityInterference）

采取某些技术措施可以破坏或抑制敌方光电设备的正常工作，其称为光电干扰，这种手段同时也可以保护己方目标。光电干扰分为有源干扰（ActiveJamming）和无源干扰（PassiveJamming）两种方式。有源干扰是利用己方光电设备发射或转发敌方光电设备相应波段的光波，对敌方光电装备进行压制或欺骗干扰。如红外干扰机、红外干扰弹、强激光干扰和激光欺骗干扰。无源干扰是利用特制器材或材料，反射（Reflection）、散射（Scattering）或吸收（Absorption）光波能量，或人为改变己方目标的光学特性，使敌方光电装备效能降低或被欺骗而失效，以保护己方目标为目的的一种干扰手段，如烟幕（Smokescreen）、光电隐身（Electro-opticStealthy）和光电假目标。

3反光电侦察

反光电侦察就是抓住光电系统的薄弱环节，使敌方的光电侦察装备无法看见己方的军事设施。主要方法有遮挡和欺骗、伪装与隐身。反光电侦察的具体技术包括烟幕、假目标、伪装（Camouflage）、隐身、摧毁与致盲、编码技术和改变光束传输方向等。

4抗光电干扰

抗光电干扰是在光电对抗环境中为保证己方光频谱而采取的行动。其在己方目标上，通过采取光电防护材料、抗干扰电路等措施，衰减或过滤敌方发射的强激光或其他干扰光波，保护己方设备或作战人员免遭干扰和损伤。它包括反多光谱技术（MultispectralTechnique）、隐身技术、信息融合技术（InformationFusionTechnology）、自适应技术（AdaptiveTechnology）、编码技术、选通技术等。

光学电子技术篇9

本书在物理模型和数值分析的基础上,探讨了光电子器件的设计和制模问题,重点放在应用方面。运用数字技术对物理方程求解,演示了如何设计一个新的器件或增强一些现有器件的性能,包括一些半导体的光电子器件,例如:半导体激光二极管(LDs)、电吸收调制器(EAMs)、半导体光放大器(sOAs)、超辐射发光二极管(sLEDs)以及它们的集成系统。

本书共12章,分成三部分,第一部分由第2―5章组成,讲述模化光电子器件时,物理方程的推导和说明:1.引言;2.光学模型;3.材料模型I:半导体的带结构;4.材料模型II:光学增益;5.载体传输及热扩散模型。第二部分由第6―9章组成,讲述控制方程的数字求解技术,以及如何将这些求解技术应用于器件的模拟:6.光学方程式的求解技术;7.材料增益方程的求解技术;8.载体传输及热扩散方程的求解技术;9.器件性能的数值分析。第三部分由第10-12章组成,给出了光电子器件的实际设计、模拟案例:10.半导体激光二极管的设计及模型的案例;11.其它单个光电子器件的设计及制模案例;12.集成的光电子器件的设计和制模案例。

本书作者李洵是加拿大麦克马斯特大学(McMaster University)电子和计算机工程系的教授。他1988年在北方交通大学获得博士学位,至今共撰写了160篇科技论文,并创建了阿波罗光电公司,开发了该公司的一个主要软件产品“高级激光二极管模拟器”。他是OSA及SPIE成员,并且是IEEE的资深成员。

光学电子技术篇10

关键词：创新平台 光电子材料 教学改革

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）11（b）-0105-02

随着材料科学的飞速发展，光电子材料已经成为新材料产业和当代信息技术产业的重要组成部分，引领着光电子、通信、新能源等产业的发展[1，2]。对于光电子材料相关专业的高校本科生，需要具备较强的光电子材料方面的实践能力，以及与这些技能相匹配的理论基础知识。通过《光电子材料》课程的学习，能够加深学生对光电子技术理论知识的理解，帮助学生将光电子技术知识与光电子相关的实验和实践能力紧密结合起来。因此，当代光电子材料相关专业的大学生亟需学习光电子材料的相关知识，以满足科技日益发展的社会需要。[3，4]

光电子材料课程的学习需要学生有良好的电磁学和光学等物理学科的理论基础知识，同时也是一门实用性强、对动手能力要求较高的课程；其课程目标主要是培养学生掌握扎实的专业知识，同时学习实验和实践相关的基本技术，性能检测的方法，培养学生的实际动手能力[5]。通过光电子材料实验可巩固和加强对有关专业理论的理解，提升学生分析和解决问题的能力，使理论与实践教学有机结合[6]。在以往理论教学中， 激光原理，光纤导光原理，光调制，非线性光学和光电探测等理论知识，涉及较多的电磁学，光学，固体物理和量子力学等专业知识，对于本科生较难理解，而实验和实践方面又要求学生在掌握理论的基础上具备较强的动手操作能力。因此，由于理论知识较难，必须进行较长时间的理论教学，实验和实践操作时间被压缩，枯燥的理论教学不能激发学生对该课程的兴趣，最终导致教学效果较差。因此，如何增加实验和实践教学的比重，使学生对该门课程产生浓厚兴趣，并将光电子材料基础理论知识与实验和实践结合起来，使学生掌握课程的主要知识和基本的操作技能，是达到良好的教学效果的关键。

1 光电子材料课程改革目标

《光电子材料》课程是材料物理（光电材料）专业的专业必修课，涵盖了《光学》、《电磁学》、《固体物理》、《量子力学》等课程相关知识，含有较多的物理公式，具有很强的理论性。根据笔者所在校培养应用型人才的办学特色，结合课程理论性强的特点，该课程目标如下：

（1）通过该课程的学习让学生了解当前光电子技术及研究的最新进展和实际的应用情况。加深学生对光电子技术及其发展的相关认识，并通过讲授光电子技术的发展历程激发学生的研究兴趣和开拓他们的思维与知识面。

（2）将该课程的理论教学与光电材料综合实验等实验课程进行有机结合，力争形成理论和实际相结合，培养学生理论基础知识的同时提升学生的综合实践能力。

2 光电子材料课程教学方法和手段改革

根据教育部的专业规范和学校的课程体系，和笔者所在校培养应用型课程人才的办学理念和材料物理专业的特点与培养目标，结合《半导体器件物理基础》理论性强的特点，在该课程建设过程中，以提高教学质量、培养学生主动学习能力和创新能力为目的，采用启发、互动式教学，讲解与讨论相结合，讲授与自学相结合。借助多媒体和实物教具进行形象化教学。充分运用该校多媒体教室所拥有设备以及网络平台来实现教学手段的现代化，充分运用实物、互联网资源以及企业资源，沓涫悼翁玫哪谌荩使其内容具体丰富。

具体采取的教学方法、手段如下：

（1）制作一系列教学video，辅助课堂教学，活跃教学气氛，增加课堂互动，有效调动学生学习积极性。

（2）建设课程网站，通过学生熟悉的微博、小木虫等平台实现“光电子技术基础”网络资源库的建立；并上传精品课时，在互联网上进行国内外的共享。

（3）课堂教学中通过课前回顾、课前提问等方式保持课程的连贯性和逻辑性，采取引入实物、实验演示及参观等方式使教学更加形象化，运用布置课后作业、小论文等方法使学生在课下更好地巩固已学内容，同时对学生掌握知识的程度得到及时的反馈，为学生打下扎实的理论基础。

（4）针对该课程公式偏多的特点，在课上带领学生推导重要的公式，使学生更好地理解公式的物理意义，掌握光电子材料与器件制造及设计的依据。

（5）针对该课程与《光电材料综合实验》等实验课程的密切关联性，在该课程理论教学中先引入关键实验课程，并逐步与《光电材料综合实验》等实验课程进行有机结合，力争做到理论联系实际，学生们学到的知识有的放矢。

（6）通过教师指定报告内容或者讨论主题，让学生进行分组报告或者分组讨论等方式，了解半导体器件物理知识在新器件制造及工艺当中的实际应用，分析和研究实际生活中有关的问题，达到理论联系实际，学以致用的目的，提高学习的深度和广度，促进学生学习能力发展。

（7）课程考核可采取过程考核的形式，即降低学期末考试成绩占总评成绩的比重（50%），另外50%的成绩根据过程考核的成绩进行评定，过程考核主要包括学生的考勤、课堂表现、分组报告或分组讨论和团队作业等多个部分。这种核算成绩的方式可以有效降低学生平时对课程重视度不够，只靠期末进行突击复习的弊端。督促学生平时对课程的各个环节进行高度重视，上课积极回答问题，积极思考如何将理论与实际应用结合起来，并且善于进行与团队协作完成作业。

3 结语

光电子材料的研究和应用不但需要较强的光电子技术基础理论知识，还需要较强的理论联系实际，动手操作的实践能力。因此，为满足社会光电子材料专业人才的需要，在协同创新平台的基础上，通过改善原有课程中“学”与“用”脱节的现象，进行有针对性的教学，能够促进学生对理论知识的理解以及知识运用和动手操作的实践能力，促进创新实践能力的专业人才的培养。

参考文献

[1]叶莉华，崔一平，胡国华.“光电子技术”课程教改探索[J].电气电子学报，2007，29（2）：10-12.

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[3]范东华，代福.基于协同创新理念的光电子专业生产实习课程教学方法改革[J].时代教育，2015（2）：199-200.

[4]赵洪霞，包蕾，徐达文，等.应用技术型本科院校光电子技术课程教学改革[J].科教导刊，2015（2）：125-126.