光学技术的广泛应用十篇

光学技术的广泛应用篇1

【关键词】光纤传感技术发展应用

引言

光纤传感技术最早出现于20世纪70年代，自从问世以来，就受到广泛的关注和重视，在众多领域得到应用，并起到了良好的效果。今后应该进一步加强研究，推动该技术的发展和创新，使其在实际应用中发挥更大的作用。下面将对该问题进行探讨分析。

1.光纤传感技术的特征

光纤传感技术是―项新兴技术，与光纤通讯技术同为光纤领域的重要技术。光纤传感技术具有自身的显著特征和优势，主要表现为体积小、质量轻，方便使用，在工程、电力、军事等众多领域都有着广泛的应用。同时，该技术具备较强的抗电磁干扰能力，抗腐蚀能力，较高的灵敏度，另外，该技术的测量带宽带，检测电子设备可以间隔很远。正是由于光纤传感技术具有上述多方面的优势和特点，因而满足了众多实际工作的需要，在工程、电力、军事等领域得到了广泛的应用。

2.光纤传感技术的发展

光纤传感技术的主要组成部分为SiOsub/，直径在100um-125um之间，是―种纤维状的光纤通信介质，由外包层和里面的芯所构成。近年来，随着研究的深入和技术的创新，该技术取得了较快的发展，其中比较突出的体现在以下几个方面。

2.1光纤光栅传感技术

该技术是近些年研究的重点领域，在具体应用中，通过测量布喇格波长的漂移实现对被测量的检测。该技术的灵敏度高，容易构成分布式结，在―根光纤内可以实现多点测量，能够应用到对大型构件的实时安全监测，也可以应用于化学、压力、加速度传感中。在实际研究中，主要对核技术的高灵敏度、高分辨率，低成本、小型化等进行深入的研究，目前，随着波长解调技术的发展，光纤光栅传感技术逐渐迈向成熟，部分已经商用化。但仍需进一步加强研究，提高该技术的性能，完善相应的功能，使其发挥更大的作用。

2.2阵列复用传感技术

采用波分复用、空分复用、时分复用等方式，将单点光纤传感器阵列化，实现空间多点的同时或者分时传感。目前应用最为广泛的光纤光栅阵列传感、基于干涉结构的阵列光纤传感技术。总之，该技术能够实现大范围、长距离的多点传感，是大规模光纤传感发展的重要发展趋势。

2.3分布式光纤传感技术

根据沿线光波分布参量，并获取在传感光纤区域内的分布信息，该技术能够实现长距离、大范围、连续传感，反映了光纤传感的发展趋势。就其技术类型来看，主要包括后向瑞利散射、自发拉曼散射、布里渊散射、前向传输模耦合，不同类型具有自身的特点，在具体应用中应该根据需要恰当选择。总之，该技术具备测量的连续性，避免使用大量分立的传感元件，节约了成本。

2.4智能化光纤传感技术

具体表现为：光纤传感与通信技术、计算机技术的融合，实现各种功能的智能化，实现信号获取、存储、传输、处理于一体。该技术在智能材料、环境感知、石油测井等领域受到广泛的关注，它能够实现对周围环境变化的自我判断、自我适应、自我诊断、自我修复等功能，在汽车工业、航空航天、医疗、土木工程等领域有着广泛的应用。

3.光纤传感技术的应用

光纤传感技术具有自身显著的特征，适应了实际工作的需要，在众多领域得到了广泛的应用，具体来说，其应用领域主要包括以下几个方面。

3.1在工程领域的应用

在工程领域得到应用的技术主要有光纤光栅、瑞利散射光时域反射、拉曼光时域反射、布里渊光时域反射、布里渊光时域分析，各种技术拥有自身的特点和优势，适用不同的监测对象。光纤光栅技术在桥梁、隧道的重点部位监测中非常适用，成本适中，并且高速实时，能够取得良好的监测效果。布里渊散射适用于长距离分布式应力监测，大中型建筑工程稳定性监测，拉曼光时域反射适用于建筑物渗漏、火灾的监测。

3.2在其它领域的应用

此外，光纤传感技术在其它领域，例如，电力工业、国防军事、机场安防、火车站安防、复合材料领域、化工领域、医疗领域、石油工业等等，都有着广泛的应用，在实际监测中，应用光纤传感技术具有良好的效果。

光学技术的广泛应用篇2

关键词：光纤通信；传输；信号

一、引言

在光纤通信广泛应用之前世界各国一直使用电缆通信，其具有损耗严重、带宽窄、串声等缺点，不能广泛应用，从而推动了光纤通信技术快速研制和发展。20世纪60年代开始提出光纤的概念并开始初步研制，经历几十年的发展，光纤由最开始损耗400分贝/千米到如今降低到0.2分贝/千米，并且仅一对单模光纤就实现了3000多个电话同时通话。在1991年低，光缆全球敷设距离长563万千米，但到1995年敷设距离已超过1100万千米。

二、光纤通信技术简介

1.光纤通信技术概念。将模拟电信号转化为光信号，以光波作为载波，以光纤作为介质进行信息传输的技术被称之为光纤通信技术。

2.光纤通信系统传输信号的形式。光纤通信技术系统分类：光纤模拟通信系统、光纤数字通信系统以及光纤数据通信系统。

（1）光纤模拟通信系统。在发射端通过放大和预调制基带信号对电信号进行处理，在接收端通过解调和放大等处理将正常电信号释放出来。

（2）光纤数字通信系统。在发射端通过放大、取样和数字量化基带信号对电信号处理，在接收端逆过程处理。

（3）光纤数据通信系统。在发射端通过放大基带信号对电信号进行处理后，到接收端进行逆过程处理。光纤数据通信系统与光纤数字通信系统相比缺少了码型变换过程。

3.光纤通信技术工作原理。本文以数字光纤通信电路为例分析光纤通信技术工作原理，传送的模拟信号被发送端接收后，通过电端机将传送模拟信号转变为电信号，通过放大、取样和量化基带信号等对电信号处理，经过调制将信息调制到激光器发出的激光束上，并且电信号的频率直接影响的着光的强度。通过光纤将光束发出去，在接收端通过检测器将光信号转化为电信号并恢复原传输模拟信息。

4.光纤通信技术的特点

（1）通信容量大、频带宽。光纤通信传输过程中是将传输模拟信号转化成为光信号以光纤作为介质进行传输，与电缆通信相比，传输频带宽、传输速度快、通信容量大。但是在平时使用过程中发现使用单波长光纤通信系统时，不能充分发挥频带宽和通信容量大的性能，通过反复研究发现采用多种复合技术增强频带宽和通信容量。

（2）传输过程损耗低，长距离传输中继站数量少。目前，市面上广泛应用的石英光纤损耗为0~20dB/km，如果采用非石英光纤系统其传输损耗会更低。由于其传输损耗低，使得在长途传输过程中，减少了中继电站的数量，大大降低了原料和人工成本、维护周期和系统设计复杂性。

（3）抗电磁干扰能力强。由于石英是绝缘体材料，所以利用石英作为原材料的光纤绝缘性特别好，使得光信号在传输过程中较强电磁干扰（如：自然雷电、电离层发出的电离子、人为产生的电磁等）能力。所以实现了和高压线平行架设或者与电力导体一起使用构成复合光缆，降低了传输费用，施工和维护难度。

（4）无串音干扰,保密性好。在使用电缆通信时，经常出现通道相互串扰、被窃听等情况。但是在光纤通信技术使用过程中，由于光信号被包裹在光纤中，光纤不透明的皮对光射线有吸收作用，光纤外面根本没有办法窃听到光纤内传输的信息，即使光缆内有很多根光纤也不会出现相关干扰和串音情况，被部队广泛应用。

三、光纤通信技术的应用

1.通信领域的应用。随着时代的发展，工业生产和人们生活都离不开信息通讯，在因特网、有线电视、电话中光纤通信被广泛应用。由于光纤通信具有通信容量大、频带宽、损耗低、防电磁防干扰强等特点，实现了一条光纤既可以容纳多人通话也可以传输多套电视节目。

2.医学领域的应用。利用光导纤维内窥镜进行检查患者脑室、心脏、胃、食道等疾病，可以检测患者心脏血液值、氧气在血液中的饱和度、胃部情况、食道情况等，然后根据实际情况进行诊断和治疗。同时，医学也已经开始应用光导纤维连接的激光进行微创手术，所以光纤通信技术提高了医学治疗水平，被医学领域广泛应用和研究。

3.传感器领域的应用。光纤通信技术与敏感元器件相组合，应用在传感器的研制，广泛应用到工业和生活中，如：光敏传感器、红外传感器、温度传感器、雷达传感器，工业温度、流量、压力、颜色、光泽专业测量等。

4.光纤技术应用。照明过程中利用了光纤良好的物理特性，实现艺术装修美化的效果，如果：LED广告显示屏、草坪地灯、艺术装饰品照明灯等。

四、光纤通信技术的发展方向

1.提升传输速度、扩大传输容量、增长传输距离，减少中继站数量。相对与电缆通信来说，光纤通信技术水平在很大程度上已经提升了信号的传输速度、容量和距离，但是未来光纤通信技术还有围绕这一发展方向，实现更高速度、更大容量和更长距离的传输，并且实现与世界各国跨海、跨越的信息传输。

2.全光网络。未来通信网络发展重要目标和通信技术发展的最高阶段是实现全光网络，目前全光网络已经是世界各国对光纤通信研究的一个重要课题。虽然目前还处在初级阶段，但是随着人类的不断的探究和研制，相信全光网络这一目标很快会实现。

五、结论

随着信息时代繁荣发展，迎来光纤通信技术空前的提高，它改写了我们通信行业的历史，使得理论变为了现实，它不仅仅是一个信息传输手段，也被广泛应用到了工业生产和人们生活的各个领域，只有将光纤通信技术向更高方向发展和技术提高，加快引领通信领域前进步伐，从而促进社会经济快速发展。

参考文献

[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006(4):59-60.

光学技术的广泛应用篇3

【关键词】信息技术中医药分析鉴定中医药辅助设计

随着科学技术的发展，现代信息技术迅猛发展，现代信息技术也迅速地应用到各个领域。信息技术在医药学领域的应用和其它学科一样也十分普遍，尤其是在西医药领域，各种应用应运而生，而中医药领域的计算机应用起步却比较晚。近年来，随着一些新方法、新技术与计算机技术的结合，信息技术在中医药领域中应用的速度和质量稳步提高，有力地促进了中医药事业的快速发展。近年来信息技术在中医药领域主要应用在以下几个方面：

一、中医药分析鉴定识别

由于中药材品种数量日益增多，因此一些珍贵的中药材出现大量赝品，虽然传统的中医药检验方法经历长期实验，证明是行之有效的方法，但在实际工作中，由于个人主观经验、地方局限性、中成药组方和工艺的复杂性以及方法的准确性和广泛性等原因，鉴定分析结果容易造成失误。而计算机具有下面几大功能：强大的数据检索功能；图像被完全格式转化后，可用特定的图像分析程序进行分析测定；用模糊数学的方法对检测数据进行处理，衍化为聚类分析和模式识别技术。正是利用了计算机的这些功能与常规的中医药分析鉴定方法相结合，才形成了独特的计算机中医药分析鉴定技术。

1.中药材质量及真伪鉴定。应用计算机图文管理功能，将生药原植物图、生药标本图、药用部位图（多幅），通过彩色扫描或者数码照相摄像采集信息，形成GIF或PIG图像文件，经过图像标准化、压缩、编码、分类建立图文数据库。同时选用生物标本对生药的理化性质、化学组成等特征建立特征代码库，其特征代码库可以包括近红外图谱、提取物的紫外光谱、毛细管气相色谱裂解图谱、挥发油成分的闪蒸气相色谱图谱等。鉴别时只需输入其外形的特征代码，通过计算机检索其图象，利用辅助特征代码数据检索来确定某种药材，提高鉴别速度和精确度。

2.中药制剂成分分析。药物分析是计算机应用最为活跃的领域之一，特别是化学计量学方法的引入，给药物分析注入了更强劲的活力，应用最为广泛的是计算分光光度法，如双波长分光光度法、三波长分光光度法、导数光谱法、正交函数法、导数光谱等值点法等，在中药制剂的分析中都得到了广泛的应用。这些方法均以计算机技术为手段，可不经分离用紫外光谱法直接测定混合物的组分，通过数学方法消除干扰因素。但由于中药本身因原料来源等的差异，一些干扰组分的不确定性，有时会造成试验重复性不理想等问题。为此一些学者进行了不少有益的探讨，也衍生了不少新的方法，如遗忘因子分光光度法、双波长回归分光光度法、导数光谱系数倍率法、互补三刺激值法等。特别引起关注的是一种全新的模拟人脑功能的信息处理方法一人工神经网络技术。它主要借鉴了人脑神经系统处理信息的过程，以数学网络拓扑结构为理论基础，以巨量并行性、高度的容错能力、信息加工和存储的一体化、自组织自学习功能为特征，其处理复杂信息量的速度和能力是传统的处理方法无可比拟的。人工神经网络技术在中药制剂分析中已初步得到了应用，随着方法的不断完善，其应用将会更广泛。

二、中医药辅助设计

中医药研究各个领域计算机辅助设计应用最为多见，是进行中药现代化研究的行之有效的方法，通过了解复方相关组分的信息，采用计算机模拟筛选方法探讨其可能的作用机制，再利用实验加以验证，方便实验进程的实施，快捷地达到实验目的。

近年来，应用各种理论计算方法和分子模拟技术，进行计算机辅助药物设计已经成为国际上十分活跃的研究领域。其中高通量药物筛选技术将大大推进中药现代化进程。高通量药物筛选是集计算机控制、自动化操作、高灵敏度检测、数据处理和自动采集和处理于一体，以药物作用靶点为主要对象的细胞和分子水平为筛选模型，通过样品于靶点结合表现，判断化合物的生物活性，从而实现药物大规模、快速、微量的筛选。高通量筛选促进中药研究主要体现在：①对中药中各种成分进行大规模生物活性筛选和开展全面广泛研究，真正做到对中药资源的有效利用和开发；②在分子水平、细胞水平阐明中药的作用及其作用机制，提高研究水平和层次。

光学技术的广泛应用篇4

【关键词】 光纤通信；技术；广播；电视

上个世纪60年代，由于互联网的出现，使得光纤通信成为新型通信技术的代名词。随着当今世界距离的缩短，信息更为共享化，光纤通信技术也得到了越来越广泛的应用，并突破了知识领域的界限，在其他领域也得到了使用。 除此之外，光纤通信在普及化的过程中不断蔓延至其他地区。一些更为创新的通信技术，如微型波传输机制的出现，使得信息的传播逐步实现了多样化，形成混合型传输网。这种网络不仅传输范围广，还加大了传输的速度。然而，广播电视信号的通信传输在混合型传输网的应用中显得力不从心，因此，要解决这个问题，需要通信网络覆盖性的进一步完善。

一、光纤通信的概念

光纤通信是一种以光为传播信号、以玻璃纤维作为传输介质的现代信息传输方式，全称为光导纤维传输方式。作为一种高品质的传输方式，这种通信方式的优点在于减少了信息的损失率，大大提高了信息传输的速度和信息量。光纤传播的四个部分分别为：发射机、光缆、接收机与连接器。发射机的作用是收集和调节光信号，使之适应于介质的传播频率。光缆承担着传输光信号的责任，而且这种传输属于远距离传输，光缆的主要部分――石英，就能很好地减少信息损失率，实现远距离信息传输。光缆所传输的信息经过接收机，接收机就开始对光信号进行“翻译”，将其处理成微弱的电磁波信号，这种信号很难被用户端口识别，实现了信息的保密传输。然后，微弱的电磁波信号被送进放大器进行放大，使电磁波信号足够被识别。最后，所有的信号都进入了连接器，实现光纤之间的相互传输。只有信息传输的连续性得到了保证，才能使光波传输过程平稳顺畅。

二、光纤通信的优势

光纤通信以光波为载体，对广信号进行转换。这种通信方式与无线通信相比有着明显的优势。无线通信是在发射无线电波的基础上进行信号转换的，这种通信方式的传输距离一般只能局限于几十到几百千米，且需要微波中继站。在此途中，微波通信很可能出现高频率的噪音。空中接口太多也容易出现信息失真的问题。 而光纤通信在不降低信息质量的前提下能够保证长距离信息传输。随着高科技产品不断完善和发展，信息化已不再是天方夜谭，网络传播已经顺应时展趋势成为主要的信息传输方式。在这种方式中，光纤传输扮演者重要的角色，是传输的主要载体实用的传播介质。当今人类所搭建的信息传输平台上，光纤传输因其迅速、远程、量大等明显优势在许多通信方式里脱颖而出，受到人类的青睐。光纤传输在实际生活中被证明是稳定的，因而能够保证电视信号传播的稳定性和连续性。在广播电视的直播过程里，光纤传输能够将节目信息传到不同的地区，各个地区的信息传输平台也通过光纤传输对主控的接收器不断进行反馈。在现代社会，光纤传输已经能够突破时间和空间的限制，也能够抵御外界环境的干扰，减少噪音，因而在广播电视领域已经得到了越来越广泛的应用。

三、光纤通信的具体应用

就广播电视领域而言，通信工具建设已经在光纤网络的基础上不断得到完善和发展，成为通信事业的中流砥柱。光缆网络在城市的应用中已经显示出其传输信息的可靠性、保密性、高效性和广泛性。当今我国的光纤传输网络已经实现全面化和信息化，覆盖范围已经愈加广泛，在媒体传输中占据重要地位。在广播电视方面，光纤传输已经使电视信息清晰化，收到了良好的效果。

宽广的传输频道、巨大的信息容量、低度信息损失率和强大的抗干扰能力等，明显的传输优势使得光纤传输系统代替微波传输成为主流的信息传播介质。微波传输所产生的噪音或多或少会降低节目的质量和效率，信号接收过程也常常出现延迟情况。

（一）展开非压缩性传输机制

非压缩传输体制是实现信号的非压缩性传输，在光波和光路的基础上能够在最大程度上维持信号的清晰度，真正实现长距离传输。终端性设备位于传输信号的节点处，在全面吸收传输信号的同时向广播电视中心进行信号发射，进而向全国的传输站点传递电信号，这种方法非常适用于电视和广播的现场直播节目。然而，这种传输方式在一定程度上还是会出现一些需要注意的问题，由于广播电视节目的信号传递要求连续不断且清晰度高，因此在现场直播的地方也需要安装一些非失真性传输设备用来分担现场信号的压力，且距离不能太远，这些设备与非压缩性传输机制里应外合，才能达到预期效果。除此之外，光端机作用于信号转换器，SDI信号就为光纤传输搭建了一条独立的传输通道，使得信号能稳定有效地传输到用户信号端口上，保证了信息传输的稳定性。

（二）展开压缩性传输机制

压缩性传输机制是与非压缩性传输机制相对的一种传输方法，相比于非压缩性传输机制，这种传输机制在实际生活中被更加广泛地应用。它的工作原理是在保证高效的光信息质量的前提下，将光信号通过系统高效的压缩，从而缩小传播的空间，快速有效地构建高清的大数据传播机制。由于它占用空间小、能保证光信号质量，因而它自身所具涞耐ㄓ眯愿能被人们广泛接受和应用。但是，这种传输方式依旧存在一些问题。为了克服这些问题所带来的负面影响，技术人员在实际生活中常常采用非压缩性传播机制与压缩性传播机制栓术相结合的方法，结合了两种传播机制的优点，真正起到最大限度的扬长避短的作用。在当今社会，电视和广播的应用范围已经越来越广，遍及越来越多的地区和国家。压缩性传输和非压缩性传输相结合的传输方式已经成为高效传输的代名词。由于各个区域的视频光信息传到基点传输器上，宽带的使用范围就能大大降低，这种方法已经在实践中不断得到证明，是能适应大小不同信号的方法。

四、结语

随着人民生活水平的不断提高，娱乐性产业已经登上历史的舞台并成为娱乐产业的重要组成部分，因此，广播电视的使用范围也变得愈加广泛。广电体系采用了光纤传输的信息传递模式，使得信息传递具有高效性、快速性和稳定性。毫无疑问，光纤传输自身的明显优势已经适应了社会发展的需求，大大提高了传输的质量和效率，推动了我国传媒技术的发展和创新，并在今后很长一段时间内扮演着重要的角色。

参考文献：

[1] 国庆锋.广播传输系统中光纤通信的应用实践略述[J].黑龙江科技信息，2016，（12）：101

光学技术的广泛应用篇5

随着我国科学技术水平的不断提高，促进信息功能材料的不断推广应用，而信息功能材料逐渐向着信息存储、传输、显示、转换等功能方向转换，具有容量大、速度快、能耗低、功能多样化等优势特点。近年来，信息功能材料逐渐与光电信息技术相结合，能够促进光电信息功能材料的开发和应用。主要分析光电信息功能材料的制备方式，并论述光电信息功能材料的研究进展。

关键词：

光电信息；功能材料；研究进展

随着我国科学技术的日新月异，有力的推动着社会的发展与进步。光电信息功能材料作为新材料，能够得到充分的研发，并广泛应用于社会众多行业领域中。在光电子时代背景下，光电信息功能材料具有稳定性的良好性能，在社会众多行业领域中的应用，有着良好的发展前景。目前，我国关于光电信息功能材料的研究进展主要表现在光折变材料、半导体材料、纳米材料等方面，能够在一定程度上推动我国电子时代的发展进程。1光电信息功能材料的概述在信息时代背景下，材料领域的研究更为广泛，走在国家科研的前沿之路，为现代化科学奠定坚实的基础条件。光电信息功能材料的研究，主要以量子论为基础，相关人员对电子物理运动规律进行一系列探究，偶助于推动光电信息技术的研究和开发。基于此，光电信息功能材料得以开发和应用，主要包括光折变材料、半导体材料和纳米材料，其信息存储容量更大，且信息传输和处理速度更快，适应我国社会发展和人类进步的发展趋势，同时能够在一定程度上促进信息技术的发展[1]。

1光电信息功能材料的制备方式

目前，光电信息功能材料受功能、尺寸等因素的影响，使其制备方式可能存在差异性，因而能够适应于不同社会领域的实际需求。但是，就光电信息功能材料制备方式而言，主要表现在微波反应烧结、溅射法、PCVD等。通过合理方式对光电信息功能材料的制备，可以增强材料的性能和充分发挥其积极作用，有助于推动我国光电信息技术的快速发展[2]。

2光电信息功能材料的研究进展

2.1光电信息功能材料之光折变材料

光折变材料是光电信息功能材料之一，主要是在光的照射下，发生电荷转移，形成空间电场，最终在电光效应的影响下而产生的光电材料。光折变材料在人类社会众多领域中有着广泛的应用。现阶段，我国关于光折变材料的研究主要表现在数据存储、测量、光放大、图像处理等方面。对于光折变材料而言，主要包括无机光折变材料和有机光折变材料两种。首先，无机光折变材料主要有三类，分别为：以LiNbO3、BaTiO3为主的铁电晶体；以Bi12GeO20为主的非铁电体；以GaAs、CdTe、CdSe为主的化合物半导体。其次，有机光折变材料中，聚合物的应用更具优势，在社会众多领域中有着广泛应用，其发展空间较为广阔，能够为相关技术人员创造良好的条件。总之，随着光折变材料的研究进程加快，相关科技人员能够通过聚乙烯咔唑对图像进行识别，为后期三维体全息图存储奠定良好条件，同时促进光电信息存储的广泛应用。

2.2光电信息功能材料之半导体材料

半导体材料是导体材料和绝缘体材料之间的一种材料，能够实现电能和光能之间的相互转换。新时期，我国对半导体材料的研究相对较多，且该材料的应用范围较广。其研究进展主要表现在以下方面：首先，硅微电子技术材料。该材料是制成半导体集成电路、光伏太阳能电池的重要材料，属于我国新能源产业。随着硅材料技术的不断发展和应用，促进硅材料产业的快速发展。其次，对量子级联激光器材料的研究，该材料主要在光通信、移动通信等领域中有着广泛的应用，能够在一定程度上推动着人类工业化的发展进程。最后，对光子带隙材料的研究相对较多[3]。

2.3光电信息功能材料之纳米材料

纳米技术近年来比较热门的研究话题，而纳米光电材料是光电信息功能材料的重要组成部分。光能与电能、化学能等能源之间转换过程中，可以形成全新的纳米材料，在社会众多领域中的应用，具有一定的优势，如发展前景良好、性能优良等，尤其在光的通信、存储中有着更为深入的应用。现阶段，我国对纳米光电材料的研究相对较多，并取得良好的进展。在纳米电子器件的发展条件下，纳米光电子学得以快速发展，其研究领域主要表现在：一是关于纳米粉末在光电探测器中应用的系列研究，二者能够相互作用，且纳米粉末可以改善SOI的不良性能；二是对一维纳米材料应用的相关研究；三是对纳米硅薄膜应用的研究，其独特性质，能够充分发挥量子尺寸效应，有助于科技人员对纳米光电材料的深入研究。

3结论

随着社会的发展与进步，科学技术日新月异，造福于人类。近年来，光电信息功能材料的研究有较大进展，取得良好的成果，能够以光电为信息载体，促进人们对量子物理的深入研究。由于光电信息功能材料能够在人类社会生活众多领域中有着广泛的应用和充分发挥其积极作用。所以，相关人员有必要加强对光电信息功能材料研究进展问题的研究，能够为相关科技人员提供有力的参考依据，有助于推动光电信息功能材料的研发进程。

参考文献：

[1]王智玮，刘丽媛，陈润锋，等.基于芳香性聚酰亚胺的光电功能材料及器件研究进展[J].科学通报，2013（26）：2690-2706.

[2]朱玉兰，杨艳杰，尹起范，等.四硫富瓦烯衍生物在有机光电功能材料方面的研究进展[J].有机化学，2005（10）：22-30.

光学技术的广泛应用篇6

    所谓物联网,是指将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。它其实就是将原本与网络无关,但与我们的生活工作息息相关的万事万物都装上传感器,然后与现有的互联网连接,让人们可以更直接地去控制和管理这些事物,以方便我们的生活和促进生产乃至整个社会的发展。

    物联网概念本身也在不断地演进,涵盖的范畴也比以前更加丰富。随着信息与通信技术的日益发达,物联网应用前景相当广阔,预计将广泛应用于智能交通、能源、环境保护、政府工作、公共事业、金融服务、平安家居、工业制造、医疗卫生、智能家居、现代农林业等诸多领域。目前普遍认为,物联网的体系构架可分为感知层、网络层、应用层 3 个层面,并且在每个层面上都有很多种选择。感知层包括二维码标签和识读器、FRID 标签和读写器、传感器、摄像头、传感器网络、传感器网关、视频检测识别、GPS、M2M(machine to machine)终端等,主要完成识别物体和采集信息的功能。网络层包括各类信息通信网络,如短距无线通信网、蜂窝无线通信网、传统互联网、移动互联网、有线通信网以及物联网信息中心、物联网管理中心等,主要完成将感知层获取的信息进行传递和处理的功能。应用层是物联网与各类行业专业技术深度融合,实现各种智能化行业应用,实现广泛智能化。

    物联网的核心能力主要包括可靠传输、全面感知以及智能处理这三点。其基本特征主要有智能化以及泛在化两方面。所谓的智能化就是能够将情景感知、各种信息的聚合以及无缝连接处理者几方面内容进行有机结合,通过末端网络准确收集管理对象的各种信息,并且及时的进行分析处理,最后将结果提供给需要的用户。而泛在化则是指物联网覆盖应该逐步实现无处不在,这样才能适应社会的发展需求。正是由于上述特点,物联网的应用前景必然非常广泛。

    2.光通信技术在物联网发展中的应用

    光通信技术在物联网发展中的应用可以分为三个部分,即网络层、感知层以及应用层,具体内容为:

    2.1光通信技术在物联网网络层的应用

    光纤技术商用化已经有30多年了,经过这么多年的发展已经逐步成熟。近年来,随着光纤放大器以及波分复用技术的快速发展,在很大程度上促进了光纤通信技术容量的扩大以及速度的提高。

    在物联网迅速发展过程中,需要完成各种信号的会聚、接入传输并形成全国性的物联网,光纤通信将有很大的应用前景。不论是移动网还是传统固定电话网,从长远发展趋势看,最终将走向泛在网。从物联网应用的承载需求看,通信网或者说泛在网的技术发展完全能够承载物联网的需求。物联网涉及海量的数据集合和泛在的网络要求,即要求在空间上无所不在、时间上随时随地。传感网所承载的业务状态多数是近距离通信,而通信网特别是光纤通信网络能承载更高的带宽,适合长距离传输,非常适宜物联网应用的拓展。现有通信网络核心层传送技术正在向大容量、IP 化和智能化发展,从物联网的角度来看,还应更加智能化,包括自动配置、障碍自动诊断和分析、路由自动调度适配,资源分配更智能化等等。网络接入层传送技术的发展趋势是光接入网络。目前各大运营商都已建设 FTTx(光纤接入),它具有 QoS(服务质量)保障和更丰富的接入能力,能够满足 M2M 多种高速媒体流传送需求。与移动通信相比,光通信技术具有容量大、损耗小、速度快、带宽高等优点,可是其接入却不是很灵活。而移动通信虽然接入灵活,但是其带宽却是有限的。所以,只有将二者进行有效融合,才能推动物联网的进一步发展。

    2.2光通信技术在物联网感知层的应用

    光通信技术在物联网中应用的另一个领域就是感知层,其关键就是光纤传感技术。随着科学发展水平的不断进步,传统的单点检测技术已经发展成分布式网络监测技术,而且逐步走向了产业化生产,其应用前景非常广阔。

    光纤传感技术与传统传感技术相比,其优势在于光纤本身的物理特性。光波在光纤中传播时,在外界因素如温度、压力、位移、电磁场、转动等的作用下,通过光的反射、折射和吸收效应,光学多普勒效应,声光、电光、磁光、弹光效应和光声效应等原理,使表征光波的特征参量,如振幅、相位、偏振态、波长等,直接或间接地发生变化,因而可以将光纤作为敏感元件来探测各种物理量,这就是光纤传感器的基本原理。此外,光纤还有多种衍生传感功能。利用该特性,通过对光纤光栅进行特殊处理,可制成探测各种化学物质的光纤光栅化学和生物化学传感器。与普通光纤光栅相比,长周期光栅对光纤包层外材料的折射率变化更敏感,将光纤光栅涂上特殊的活性涂覆层,可测量低浓度的目标分子。此类光纤传感器可用于航天器的氢气漏泄检测、煤矿中的瓦斯检测等。而光纤本身又是光波的传输媒质,这种“传“”感”合一的特征所带来的优势,在物联网应用中将无可匹敌。不论是基于瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射原理的分布式光纤传感器,还是基于双光束干涉的光纤传感干涉仪,其光纤传感臂上的每一点既是敏感点又是传输介质。而基于多光束干涉的准分布式光纤 Fabry-Perot 传感器、近年来发展迅速的光纤光栅传感器,两者也均是光纤本身的一个集成部分。此类光纤传感器与常规光纤可熔接,形成低插入损耗连接,具有在线(inline)特征和优势,与光纤传输有天然的兼容性,可以替代传统分立和薄膜型光无源器件,从而为全光通信系统和光纤传感网络提供了巨大的灵活性。

    2.3光通信技术在物联网应用层的应用

    在今后的发展过程中可以将物联网与各行各业进行深度融合,这样就可以促进行业的智能化管理。如果把光纤传感器嵌入或装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种重大工程设施中,通过光缆连接后可以形成广域光纤传感网络,再通过与无线物联网的组合,与互联网的组合,可以实现各种设备、机器、基础设施等物理系统的整合。在此基础上,通过物联网信息中心管理中心功能强大的云计算平台,对海量数据进行存储、分析处理与决策,完成从信息到知识,再到控制指挥的智能演化,就可使人类更加精细、更加动态地管理生产、生活的方方面面,达到“智慧”状态,进一步提高资源利用效率,提高人类生产力水平,促进人类与自然的和谐发展。

光学技术的广泛应用篇7

关键词 TiO2光催化材料 发展前景 研究意义

1 TiO2光催化材料的发展及前景

1972年Fujishima和Honda发现受辐射的TiO2微粒上可使水发生持续的氧化还原反应，以此为契机，开始了多相催化研究的新纪元。20世纪90年代以来，TiO2光催化在环境保护领域内的水和气相有机、无机污染物的光催化去除方面取得了较大的进展，被认为是一种极具前景的环境污染深度净化技术。

制备TiO2的方法有很多，如液相制备方法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、电化学方法等。采用不同的工艺方法，制备的二氧化钛的成分、结构、 取向以及二氧化钛薄膜的厚度等均有所差异。溶胶-凝胶法的生产成本低，镀膜所需温度也较低，是目前常用的TiO2薄膜制备方法之一，主要以Ti（OR）4为原料，在有机介质（多为乙醇）中通过水解、缩聚反应制得溶胶，然后用旋转涂覆法或者提拉法在基体上镀膜，通过干燥焙烧除去凝胶中剩余有机物和水分，即可得到TiO2薄膜。

TiO2是一种广泛应用的多功能材料，TiO2本身具有独特的光学、电学及物理性质，优异的化学稳定性，能够抗光腐蚀、耐酸碱腐蚀，而且无毒、价廉，已被广泛应用于涂料、化妆品、半导体、传感器、介电材料、催化剂等领域，其在实际应用中仍有着十分诱人的前景，为光催化技术在化学合成、污水处理、环境保护、太阳能利用等方面的实际应用奠定可靠的基础。TiO2是一种重要的宽禁带直接带隙半导体光电转换材料，广泛地用作为阳极催化分解水、太阳能电池等光化学以及光电子器件的功能材料。近年来，TiO2的超亲水性能越来越受到人们的关注，已经广泛应用于防雾自洁净等一系列产品中，今后还将被广泛应用于各种环保材料。半导体改性是改善TiO2 性能的关键因素，由于改性的研究涉及到催化、光化学、材料和环境等多个学科，具有相当的难度，国外已经围绕消除和减少达到超亲水性所需要的条件和提高超亲水性表面的稳定性进行了许多研究，取得了很大进展。要使超亲水涂料薄膜广泛地在实际生产中得到应用，需要继续研究各种改性技术，进一步提高其活性、稳定性和应用的可能性。

2 TiO2光催化材料存在的问题和研究意义

对TiO2光催化材料研究目前主要有两大方向，TiO2纳米粉体和TiO2纳米薄膜，均为纳米材料，但目前TiO2光催化材料离实际应用尚有一段距离，还存在下列问题：

（1）TiO2纳米粉体粒径小，颗粒活性高，储存和使用时易团聚，使其光催化活性降低；同时粉体在实际应用中，需与一定载体复合使用，否则分离、回收困难，而与一定载体复合，又使粉体催化活性有一定的降低。

（2）TiO2纳米粉和薄膜的光催化效率还很低。激发TiO2价带电子的光波（%d≤387nm）仅占总太阳能的3%，光生空穴与电子的复合率较高，一般氧化钛基纳米材料的量子效率仍然仅在1%左右，经过改进的材料也不超过10%。光生电子的还原能力较弱，单位时间内处理的废水量小且浓度低。

（3）对TiO2薄膜进行离子掺杂是提高其光催化效率的一个重要途径，但目前离子掺杂改善光催化性能的研究并不完全，不同离子的最佳掺杂量尚不明确，掺杂量在一定范围内可能提高催化效率，但超过一定量，反而会加速电子-空穴的复合，从而降低光催化效率。对不同的离子掺杂的改善能力和改善机理尚不是很清楚。因此纳米TiO2光催化材料要达到实际应用还需在提高光催化活性方面做大量工作。

将二氧化钛光催化剂材料制备成薄膜以后，避免了很多纳米粉体材料易于出现的弊端，但是，目前制备二氧化钛薄膜的工艺尚不是很成熟。所以可以采用溶胶-凝胶法和旋涂工艺，以分析纯级钛酸丁酯、冰乙酸、乙酰丙酮、无水乙醇、去离子水为原料，制备二氧化钛薄膜。研究各原料组分在整个溶胶体系中的主要作用，以及调节各组分的配比，以求制备出均匀、稳定的溶胶；并研究溶胶的成膜工艺及薄膜的热处理工艺，制备出连续均匀薄膜。

目前阻碍纳米二氧化钛应用推广的主要障碍是反应的光催化效率不高，将纳米二氧化钛进行离子掺杂后制备薄膜，可以有效提高其光催化效率。所以可以选择不同价态且半径与Ti4+离子半径相当的离子对TiO2材料进行掺杂改性的研究，探究不同掺杂量以及不同离子的的掺入对TiO2光催化性能的影响。

光学技术的广泛应用篇8

食品添加剂检测技术应用的必要性

食品安全是关系民生的重要问题，食品安全问题不断发生，给社会主义建设带来一定挑战。各个部门应当加强=市场管理和监管水平，为人们提供一个安全的食品环境。这要求必须对市场中的食品添加剂进行检测，通过科学技术检测判断出食品的添加剂是否具有毒性，是否在食品中a生不良反应，同时确定食品中添加剂的含量的是否处于规定范围内，只有对食品含有添加剂进行检测才能实现食品安全，保障人们身体健康不受伤害。

食品添加剂检测技术

高效液相色谱法。高效液相色谱法在宏观角度上是色谱分析法中一种，这一技术是早期由经典液相色谱法和气相色谱演变而来，属于新型的分离分析技术。这一技术出现以后较之以前的技术具有分离性能高、分析效率快、检测灵敏性更加优良的优点，同时这一技术还能够分析高沸点但是不会气化的不稳定物质，所以这一技术在当时受到广泛欢迎和推广，在生物化学、食品检测以及临床等方面都起到重要作用。随着不断发展，色谱技术不断提高，各种软件不断涌现，并且与质谱仪器等实现结合使用，这一发展促使高效液相色谱法应用范围更加广泛，同时有效提高检测极限。

气相色谱法。气相色谱法这一技术原理是流动相为气相的层分析形式，是最常用的技术分析手段。这一技术主要应用于分子量小于1000同时沸点在350℃以下的化合物中。气相色谱法进行检测时，样品是在气相中完成交换和分离功能，这一措施使二相中的分离测定物交换速率得到广泛提高，并且层析柱达到比较长的长度，所以这一环节的分离效率和分离质量高于液相层。

随着技术不断优化的完善，各种高灵敏检测仪器被广泛应用到食品校测工作中，这些机器的投入使用，需要选择比较粗的层析柱，增加样品的加样量，在检测过程中，其灵敏度要比液相层析和气相色谱的灵敏度都要高一些。这一技术被广泛应用于食品微量成分检测中，沸点比较低的食品一般也会采用这以技术进行分析，比如说经常使用的香料等。

紫外可见分光光度计。紫外可见分光光度计技术是一种传统的样品分析技术，这一技术在现代科技社会形成的高技术产品，其集光、机、电以及计算机为一体，应用范围非常广，比如医疗卫生、食品检测、生物化学以及环境保护等方面都有广泛应用。在食品检测中的应用主要测定食品中甜蜜素、硝酸盐等物质。

薄层层析。薄层层析也是色谱法中一部分，这一技术特点是能够快速分离和定性分析少量的物质，这一技术的使用具有重要开创性。薄层层析技术既具有柱色谱和纸色谱的优势，同时又具有自身独特的优点，属于固―液吸附色谱。这一技术在检测分析工作中只需少量的样品即可进行分离操作，另外制作薄层板时，可以适当加大加厚吸附层，可以用其精制样品。这一方法的出现对挥发性比较小的或者在高温下容易发生变化的物质。

毛细管电泳技术。当前社会中，食品具有多样性和复杂性，所以食品添加剂的监测技术也应当不断进行完善，适用的食品分析技术能够满足不同的食品检测的需求，同时还能实现对同一物质的不同组分进行测定。毛细管电泳技术因为具有不同的分离模式所以其应用范围非常广泛，在进行食品检测中防腐剂、甜味剂、色素等物质都可以进行检测。

技术的不断发展促使商品仪器不断改进，因此已经出现自动进样器以及灵敏度比较高的检测器等，这些商品技术与毛细管电泳技术相结合，有效提高检测的精确度，同时顺利完成连续自动进样和在线分析技术。进行检测中综合运用质谱、核磁共振等技术，将高效毛细管电泳技术的高效分离效率充分表现出来，提高灵敏度和定性鉴定的能力，在最短时间内完成对复杂成分的分离与鉴定，为食品安全监测提供有效方法。

光学技术的广泛应用篇9

关键词：led显示屏 发展 趋势

1 led显示技术概述

led (light emitting diode，发光二极管)是六十年代末发展起来的一种半导体显示器件。七十年代，随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和p一结形成技术的研究进展，发光二极管在发光颜色、亮度等性能方面得以提高，并迅速进入批量化和实用化。进入八十年代后，led在发光波长范围和性能方面大大提高，并开始形成平面显示产品即led显示屏。

led显示屏采用发光二极管或由多个发光二极管构成像素点所组成的面积点阵，通过x-y寻址方式显示图文或视频，又称为led显示技术。通过一定的控制方式，led显示屏可以用于显示文字、图形、图像、动画、视频、录像等各种信息，随着 计算 机技术和半导体技术的飞速发展，把计算机控制技术和半导体技术结合起来，使led显示系统成为集计算机控制技术、视频技术、光 电子 技术、微电子技术、通信技术、数字处理技术为一体的显示设备。它己成为既可以播放来自于计算机的动态视频信息，也可以播放来自存储设备的静态图像的综合的多功能大型显示设备。

led显示屏在八十年代后期在全球迅速发展，成为新型信息显示媒体，它凭借亮度高、功耗小、视角广、故障率低、组合灵活、使用寿命长、显示内容多样、显示方式丰富等优点，在短短十几年中已迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。led光源比白炽灯节电87%、比荧光灯节电50%，而寿命比白炽灯长20-30倍、比荧光灯长10倍，因此利用led作为光源也被认为是节省电能、降低能耗的最佳实现途径之一。

随着半导体技术的日新月异，如今的发光二极管性能达到新的水平，其光电转换效率达到l ocd/mz以上，尤其蓝色超高亮度led器件的光谱覆盖了 自然 光的范围。因此利用led器件制造大型平板显示系统成为led器件主要应用领域，进而推动led大屏幕发展并形成一种产业，led显示屏的最大特点是不受面积的限制，可以达到几十甚至几百平方米以上，应用于室内外各种公共场所显示文字、图形、动画、视频图像等各种信息。led显示屏的应用涉及到社会 经济 的许多领域，主要包括：

1.1 机场、港口、车站旅客引导信息显示。以led显示屏为主体的信息系统和广播系统、票务信息系统、列车通讯显示系统等共同构成客运枢纽的自动化系统。

1.2 证券交易、 金融 信息显示。在证券行情屏、银行汇率、利率屏等方面的应用占有较大比例，是led显示屏的主要需求行业。

1.3 邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。

1.4 道路交通信息显示。随着智能交通系统的兴起，在城市交通、高速公路等领域，led显示屏作为可变情报板、限速标志等，都有了较大的发展，为最大限度地减少交通事故、维护良好交通管理提供帮助。

1.5 高校教学管理信息显示。为学生、教师提供方便快捷的获取信息的手段，为维护良好教学管理提供帮助。

1.6 文艺演出和体育比赛。越来越多各种文艺演出采用led显示屏作为同步显示平台，同时我国绝大部分体育场馆都采取led显示屏来进行相关比赛信息的和赛况直播。

1.7 室外产品广告及信息。除单一大型户内、户外显示屏作为广告媒体外，国内一些城市还出现了集群led显示屏广告系统；同时列车led显示屏广告系统也在全国数十列旅客列车上得到推广。

2 led大屏幕的 发展 状况与趋势

2.1 我国led大屏幕发展状况 我国led显示屏的发展可以说基本上与世界的发展趋势同步，国内的led显示屏的发展经历了三个阶段：

2.1.1 1990年以前——led显示屏的成长形成时期 一方面，受led材料器件的限制，led显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通信控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的led显示屏在国外应用较广，国内没有广泛使用。

2.1.2 1990-1995年—led显示屏迅速发展的时期 进入90年代后，国民 经济 高速增长，对公众场合信息的需求日益强烈，led显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在led显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高。led显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图像显示屏，一直到全彩显示屏的发展过程。无论是产品的性能还是控制技术都取得了长足的进步。

2.1.3 1995年以来—led显示屏应用领域更为广阔 近年在全彩色led显示屏、256级灰度视频控制技术、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现。我国led显示技术的发展可以说基本上与世界水平同步，至今己形成了一个具有相当发展潜力的产业，并且产生了一批技术水平处于领先地位的国内公司。南京洛普股份有限公司是专业从事大型公众信息显示屏的 企业 ，产品己批量出口，并在本行业中获有较高的知名度。

2.2 led大屏幕的发展趋势 目前led 电子 显示屏的显示向更高亮度、更高耐气候性、更高的发光均匀比、更高的可靠性、全色化、多媒体的方向发展，系统的运行，操作与维护也向集成化、 网络 化、智能化方向发展。二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，led显示屏作为平板显示的主导产品之一将有更大的发展。

2.2.1 高亮度、全彩化 蓝色及绿色超高亮度led产品出现以来，成本逐年快速降低，使led全彩色显示屏产品成本下降，推广速度加快。同时，随着控制技术的发展和屏幕稳定性的提高，全彩色led大屏将是led显示屏的发展方向，led产品性能的提高使得全彩色led显示屏的亮度、色彩、对比度均达到比较理想的效果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求。

2.2.2 标准化、规范化 材料、技术的成熟及市场价格基本均衡之后，led显示屏的标准化和规范化将成为led显示屏发展的一个趋势。近几年，业内的几次价格的调整，产品的价格已经基本达到稳定，产品质量、系统的可靠性等将成为主要的竞争因素，这就对led显示屏的标准化和规范化有了较高的要求。行业规范和标准体系的形成，is09000系列标准的应用，使led显示屏行业的发展趋于有序。

2.2.3 产品结构多样化 随着信息化社会的形成，信息领域愈加广泛，led显示屏的应用前景更为)一阔。预计大型或超大型led显示屏为主流产品的局面将会发生改变，适合于服务行业特点和专业性要求的小型led显示屏会有较大提高，面向信息服务领域的led显示屏产品门类和品种体系将更加丰富，部分潜在市场需求和应用领域将会有所突破，如公共 交通 、停车场、餐饮、 医院 等综合服务方面的信息显示屏需求量将有更大的提高，大批量、小型化的标准系统led显示屏在led显示屏市场总量中将会占有多数份额。

总之，led大屏幕的设计制造和应用水平日益提高，led显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图像显示屏，一直到今天的全彩显示屏的 发展 过程。相信随着技术的发展，led显示屏的市场日益壮大成熟，led显示技术产业也必将得到越来越多的关注。

参考 文献 ：

[1]关积珍.led显示屏发展综述.国际光电与显示.2001.(11):177-182.

光学技术的广泛应用篇10

【关键词】焊接技术;铝合金;社会发展;施工

信息、能源和材料是21世纪最为重要的三个因素，也是决定一个社会进步与否最为重要的因素。铝合金材料就是一种相对较为先进的材料，由于其较好的导电性和较强的耐腐蚀性而得到了快速的推广。随着铝合金应用范围的逐步拓展，铝合金焊接技术也得到了快速的发展，其发展方向具体而言可以分为三个主要的方面：第一，新的焊接技术在不断出现，例如交流MIG焊、穿孔型等离子弧立焊等都是近几年出现的先进焊接技术;第二，高密度焊机技术得到了快速的发展，这类焊接技术主要有电子束焊和YAG激光焊等;第三，随着焊接技术的不断发展摩擦搅拌焊作为一种全新的焊接技术出现并得到了广泛的应用。

一、铝合金焊接的特点

铝合金是一种新型材料，铝合金具有密度低、耐腐蚀性强、机械轻度高等优点，正是这些优点决定了铝合金广泛的用途。随着铝合金材料在生活与生产之中的广泛应用，铝合金焊接技术也得到了快速的发展与进步，与传统材料焊接相比铝合金焊接技术存在以下几个特点：

第一，铝合金焊接技术在进行焊接的过程之中容易出现接头软化情况，而且这种软化情况相对于传统金属焊接软化情况更为严重，这是由于焊接接头的强度系数较低造成的，这一特点是阻碍铝合金焊接技术发展的最大障碍;第二，铝合金与铁有着很大的不同，铁的表面附着的氧化铁，其熔点和铁的熔点和接近，但是铝合金的表面附着的是氧化铝，这种物质的熔点高达2060度，这会给焊接带来巨大的困难，必须采用较大功率的电焊机;第三，铝合金材质的原因，在焊接的过程之中极易产生气泡，给焊接过程造成阻碍。正是由于铝合金具有这些特点，在进行焊接的过程之中会遇到很多问题，正是这些问题推进了铝合金焊接技术的持续发展。

二、现代铝合金焊接技术

1.铝合金的激光焊

随着激光技术的不断发展与进步，现代铝合金激光焊接技术也得到了快速的发展，与此同时，大功率的激光焊接设备也获得了巨大的进步与发展，这已经成为现代铝合金焊接技术发展的主要方向之一。激光焊接技术与传统的焊接技术相比较存在很多方面的优势，其中较为主要的优势有以下几个方面：

首先，激光焊接技术的能量较高，产生的热能相对较少，这就决定了焊接过程之中产生的形变较小，有利于铝合金材料的外形保持;其次，激光焊接技术的冷却速度较快，这就让焊接的接头更加良好，稳定性能较高。激光焊接已经在铝合金焊接方面获得了广泛的应用，积累了大量的经验，为我国经济社会的发展带来了巨大的贡献，也正是由于这个原因决定了激光焊接技术在未来必将会获得更好的发展。

2.低频调制型脉冲MIG焊

低频调制型脉冲MIG焊也是一种较为先进的铝合金焊接技术，其技术原理是利用较为低频率的脉冲信号进行焊接，一般情况下我们使用的为0.5-50HZ的脉冲信号，使单位脉冲信号的实现持续不断的变换，得到周期性变化的脉冲群，之后引起相应的电弧力和热也发生周期性的变化，典型焊接电流、电弧电压波形如图1所示：

图1 低频调制典型焊接电流、电压波形

3.铝合金的激光-电弧复合焊

随着铝合金应用范围的逐步扩大，单一的焊接技术已经不能满足生产的需要，正是在这种情况之下铝合金的激光-电弧复合焊应运而生，这种焊接技术的出现满足了生产的需求，促进了经济的持续发展。

铝合金的激光-电弧复合焊主要应用的范围为分为激光与TIG电弧、MIG电弧及等离子体复合，这些工艺在国内的发展还处于初级阶段，主要是在国外的发展较好，一般都是应用在汽车和轮船等方面。针对这一焊接工艺的研究国内仍处于起步阶段，只能是研究和发展的方向，并没有投入实际的生产与应用过程之中。

4.铝合金穿孔型等离子弧立焊

早期铝合金穿孔型等离子焊是以平焊形式出现的，但后来实践发现，立焊方式不仅可以使可焊厚度增加，更重要的是，焊缝成型稳定性有显著提高。等离子焊时，熔池中液态金属受重力，等离子射流的正向压力和切向力，液体金属表面张力等，当等离子弧相对焊件向上移动时，在这些力的综合作用下，液态金属沿小孔边缘向下流动，并在穿孔下方重新愈合形成焊缝，使穿孔熔池得以动态保持，实现焊接。铝合金穿孔型等离子弧立焊示意图如图2所示。

图2 铝合金穿孔型等离子弧立焊示意图

5.铝合金的摩擦搅拌焊（FSW）

英国焊接研究所（TWI）在1991年提出了摩擦搅拌焊这一工艺。该工艺在发达国家已经得到广泛应用，尤其是在造船、航天航空和汽车业的铝合金连接上，如挪威的Ma-rineAluminum公司、波音公司、日本日立公司等，而国内有关该工艺的研究尚处于起步阶段。铝合金FSW的优点：

首先，铝合金的摩擦搅拌焊可以很好地促进焊接接头质量的提高，这是铝合金的摩擦搅拌焊工艺最为重要的优点。铝合金的摩擦搅拌焊工艺属于固相焊接的范畴，实际的和娜姐过程之中不会出现裂纹和气孔等问题，采用该工艺进行焊接可以在低于铝合金熔点的温度之下完成焊接过程，这样也就保证了焊接原件的物理形态，让焊接效果更为完美。

其次，铝合金的摩擦搅拌焊工艺的焊接成本较低，在实际的焊接过程之中对外界环境的要求相对较低，不需要保护气体，对焊接装配的精度要求相对也较低，在焊接之前也不需要进行繁琐的准备工作，节约了大量的人力与物力。

最后，铝合金的摩擦搅拌焊工艺具有操作简便、焊接过程稳定的特点，在实际的焊接过程之中不会产生难闻的气体，这一特点决定了铝合金的摩擦搅拌焊工艺的环保意义。与此同时，铝合金的摩擦搅拌焊焊接过程之中不会产生紫外、红外等有害光线，是对人体的一种间接保护。

三、结束语

铝合金材料的应用范围在逐步的推广，其焊接技术也在不断的进步，并推动着现代社会的发展与进步。在未来社会的发展之中，新型的铝合金焊接技术必然会不断出现，激光焊、激光-电弧复合焊、双束激光焊及摩擦搅拌焊是近年发展起来的焊接铝合金的新工艺近几年来逐步发展起来的焊接技术，已经为我国铝合金焊接技术的发展带来了很多益处，在不久的将来肯定会进一步的促进焊接技术的进步与发展。

参考文献

[1]乔培新，于新泉，潘建军，龙伟民. 现代焊接技术在汽车制造中的应用与发展[J].金属加工（热加工），2009，22：13-16+19.