探析光電子技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用

1、探析光電子技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用摘要光電子技術(shù)誕生在20世紀(jì)的中期，其應(yīng)用至 今,已經(jīng)發(fā)展經(jīng)歷過(guò)了半個(gè)多世紀(jì)，并在許多領(lǐng)域取得了很好的發(fā)展態(tài)勢(shì)和應(yīng)用效果。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，社會(huì) 的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用不斷呈現(xiàn)多樣化，光電子技術(shù)也呈現(xiàn)了多樣 化、多領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢(shì)，光電子技術(shù)也越來(lái)越發(fā)展成熟，對(duì) 世界和時(shí)代的進(jìn)步產(chǎn)生著至關(guān)重要的作用，其影響力不斷提 升。光電子技術(shù)，主要由光子技術(shù)和電子技術(shù)兩者結(jié)合組成, 涉及的范圍十分廣泛，就目前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)說(shuō)，光電子技術(shù) 很可能口 3.晌未來(lái)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要生產(chǎn)力之一，是信 息產(chǎn)業(yè)的核心內(nèi)容。文章主要對(duì)光電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行闡 述，并分析和研究其在眾多相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用

2、。關(guān)鍵詞光電子技術(shù)；電能；光能光電子技術(shù)主要由光子技術(shù)和電子技術(shù)兩者結(jié)合組成， 同時(shí)，技術(shù)中包含的技術(shù)理論十分廣闊。光電子技術(shù)主要涉 及光學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、光電子學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的專(zhuān) 業(yè)知識(shí)理論，是一種典型的多學(xué)科交叉滲透的現(xiàn)代技術(shù)，對(duì) 世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步，起著重要的推動(dòng)作 用。光電子技術(shù)的研究核心是眾多學(xué)科中的光子學(xué)，支撐技 術(shù)主要是電子學(xué)，這電子學(xué)是一種近年來(lái)興起的新型研究學(xué) 科。因此來(lái)說(shuō)，光電子技術(shù)具有很強(qiáng)的兼容性，其中的電子 技術(shù)相對(duì)于微電子技術(shù)來(lái)說(shuō)，有著更多的發(fā)展空間，優(yōu)勢(shì)更 加明顯，能夠在更加廣泛的領(lǐng)域得以應(yīng)用。1光電子技術(shù)相關(guān)概述所謂光電子技術(shù)，其全稱(chēng)是光電子

3、信息技術(shù)，該技術(shù)的 核心內(nèi)容是進(jìn)行電能和光能的轉(zhuǎn)換，是科學(xué)技術(shù)中的一種全 新的技術(shù)，其涵蓋了材料科學(xué)、精細(xì)加工、半導(dǎo)體材料以及 固體物理等，是多個(gè)領(lǐng)域的綜合體。光電子技術(shù)的誕生是在 20世紀(jì)60年代，并在當(dāng)時(shí)開(kāi)始光電子技術(shù)相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn),從一開(kāi)始的單一的領(lǐng)域應(yīng)用，迅速發(fā)展至今，已經(jīng)廣泛應(yīng)用 在各個(gè)領(lǐng)域和各個(gè)行業(yè)，比如在軍事武器的制造業(yè)、醫(yī)療行 業(yè)、電子信息行業(yè)以及其他高新制造業(yè)等領(lǐng)域，應(yīng)用十分廣 泛。而最初的光電子技術(shù)的發(fā)展，主要得益于無(wú)線(xiàn)激光器設(shè) 備的出現(xiàn)，為光電子技術(shù)的發(fā)展提供了重要的光頻波段支 持，隨著發(fā)展和研究的深入，光電子技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)了信息的 處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)裙δ?。光電子技術(shù)能夠通

4、過(guò)對(duì)光子以及 電子的利用，來(lái)促使產(chǎn)生一種全新的光子物理現(xiàn)象。隨著科 學(xué)技術(shù)的發(fā)展，由光電子技術(shù)原理構(gòu)造成的相關(guān)硬件設(shè)備， 組成信息技術(shù)中重要的應(yīng)用成分，也為信息技術(shù)的發(fā)展提供 了無(wú)限的可能和廣闊的發(fā)展空間。比如，可以通過(guò)光電子技 術(shù)將全球所有范圍內(nèi)的電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)機(jī)，這是通過(guò)光電 子技術(shù)能夠簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然，也可以利用光電子技術(shù)實(shí)現(xiàn) 衛(wèi)星和地球的聯(lián)系，從而組成宇宙性質(zhì)的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)光 電子技術(shù)，這在未來(lái)也是有希望得以實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)前，光電子 技術(shù)可以說(shuō)是互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中最重要的支撐性技術(shù)，主要應(yīng)用在 高新技術(shù)領(lǐng)域。而在我國(guó)來(lái)說(shuō)，光電子技術(shù)的起步較晚，但 是發(fā)展的速度是極快的，已經(jīng)在我國(guó)國(guó)內(nèi)諸多領(lǐng)域得

5、以應(yīng)用 和推廣。在光電子技術(shù)的應(yīng)用中，體現(xiàn)出諸多方面的應(yīng)用優(yōu) 勢(shì),具有極高的速度和極大的容量，對(duì)于日益增長(zhǎng)的信息量 處理要求和信息化發(fā)展時(shí)代要求來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是至關(guān)重要的技術(shù)，這也是傳統(tǒng)的電子學(xué)以及微電子學(xué)難以實(shí)現(xiàn)的。光電子 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信息的高速度和高頻率處理，能夠?qū)⑿畔?探測(cè)到最終處理整個(gè)流程融為一體，一氣呵成，從而在信息 技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)著不可動(dòng)搖的地位。2光電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 21國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)的光電子技術(shù)發(fā)展起步較晚，但是在我國(guó)的發(fā)展十 分迅速，已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，與最先發(fā)展光電子技術(shù)的 發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距不斷縮小，已經(jīng)達(dá)到接近水平。光電子 技術(shù)在國(guó)內(nèi)取得如此大的成就，主要受益于我國(guó)

6、政府對(duì)科學(xué) 技術(shù)的重視和大力投入。在電子領(lǐng)域的各個(gè)方面，我國(guó)皆取 得了不錯(cuò)的發(fā)展成績(jī)，許多方面達(dá)到了世界的先進(jìn)水平，比 如在光收發(fā)模塊、探測(cè)器等一些光電子器件上，水準(zhǔn)很高， 技術(shù)水平相當(dāng)先進(jìn)，市場(chǎng)份額占比不論是國(guó)內(nèi)還是世界范圍 內(nèi)，都有極大的競(jìng)爭(zhēng)力。在我國(guó)，光電子技術(shù)的發(fā)展存在明 顯的地區(qū)差異性，光電子技術(shù)的先進(jìn)發(fā)展主要集中在我國(guó)的 幾個(gè)發(fā)達(dá)地區(qū)，比如珠江三角洲地區(qū)、長(zhǎng)江三角洲地區(qū)以及 渤海灣地區(qū)，這主要是由目前我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀決定 的。另外，在這些發(fā)達(dá)的地區(qū)，高等院校較多，研究所也多， 給光電子技術(shù)的研發(fā)和發(fā)展提供了巨大的技術(shù)力量保障。22國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外的光電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用參差不齊

7、，最為先進(jìn)的 是美國(guó)、日本以及歐洲一些國(guó)家。尤其是美國(guó)，特別看重光 電子技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展和應(yīng)用，并將光電子技術(shù)列為21世 紀(jì)最為重要的戰(zhàn)略性技術(shù)之一，并進(jìn)行了大量的研究投入。 日本在光電子技術(shù)方面，近些年來(lái)發(fā)展十分迅猛，在國(guó)際市 場(chǎng)上占據(jù)著重要地位。歐洲地區(qū)的光電子技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用, 以德國(guó)最為先進(jìn)和典型，德國(guó)對(duì)光電子技術(shù)的投入研究較 早，進(jìn)行了大量的研究，因此積累了許多寶貴的研究成果和 發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)基礎(chǔ)十分強(qiáng)大。隨著全球化的深入發(fā)展，“地 球村”理念逐步形成，使全球范圍內(nèi)的人類(lèi)更加緊密地聯(lián)系在 一起，信息通信十分便捷和快速，并對(duì)未來(lái)的信息產(chǎn)業(yè)提出 了更高的需求。光電子技術(shù)在信息產(chǎn)業(yè)方面所做出

8、的重大貢 獻(xiàn)，對(duì)于全球信息交流的促進(jìn)有著關(guān)鍵的作用。另外，當(dāng)今 世界的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，儼然已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代。 在高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，對(duì)信息傳輸?shù)男枨鬅o(wú)論是數(shù)量 上還是效率上，都有著更高的要求，為了滿(mǎn)足這個(gè)巨大的要 求，發(fā)展光電子技術(shù)無(wú)疑是最佳選擇。3光電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域31信息領(lǐng)域當(dāng)今時(shí)代，是一個(gè)信息化高速發(fā)展的時(shí)代，無(wú)論是現(xiàn)在還是未來(lái)，都離不開(kāi)信息化的支撐。在信息化發(fā)展過(guò)程中, 信息傳輸和處理流量正呈現(xiàn)質(zhì)的增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的電子技術(shù)已經(jīng) 無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)今時(shí)代巨大的信息傳輸和處理。而光子技術(shù)的應(yīng) 用，與電子技術(shù)進(jìn)行完美的融合，并產(chǎn)生全新的光電子技術(shù)， 能夠極大擴(kuò)大信息容量和信息傳輸速率，比起

9、傳統(tǒng)的電子技 術(shù)優(yōu)勢(shì)巨大，能夠有效促進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。當(dāng)前在信 息領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始大范圍開(kāi)展光電子技術(shù)的應(yīng)用，并取得了極 好的影響效果，為信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展帶來(lái)了更多的可能和 廣闊空間，提升了信息領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿Α?32能源領(lǐng) 域能源是地球上賴(lài)以生存的重要發(fā)展來(lái)源。在過(guò)去的許多 年發(fā)展中，世界對(duì)能源的需求巨大，依靠傳統(tǒng)能源取得了良 好的發(fā)展成效。但是與此同時(shí)，世界發(fā)展在能源方面也逐漸 顯現(xiàn)出諸多發(fā)展瓶頸，主要是傳統(tǒng)能源的枯竭，以及世界對(duì) 環(huán)境保護(hù)的呼聲越來(lái)越大。因此，當(dāng)前的主要辦法就是進(jìn)行 清潔能源的生產(chǎn)和利用。如何研發(fā)出既清潔環(huán)保，又能夠高 效利用的新能源，成為當(dāng)今世界能源研究的主要議題。而光

10、電子技術(shù)，能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)化成熱能的這一偉大功能，使得其在新能源領(lǐng)域備受關(guān)注有極大的新能源產(chǎn)業(yè)潛力，市場(chǎng)前景十分廣闊。目前在世界范圍內(nèi)，尤其是在一些發(fā)達(dá)國(guó)家 中，利用光電子技術(shù)獲取新能源的方式已經(jīng)得到應(yīng)用，在我 國(guó)也已經(jīng)進(jìn)行了初步的應(yīng)用。33汽車(chē)領(lǐng)域汽車(chē)是當(dāng)今世界最主要的交通工具之一，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)汽車(chē)的市場(chǎng)需求不斷 擴(kuò)大。在汽車(chē)領(lǐng)域，人們開(kāi)始越來(lái)越注重汽車(chē)的整體功率、 能耗、舒適度以及外觀等因素，這就意味著需要更加先進(jìn)的 汽車(chē)生產(chǎn)技術(shù)。光電子技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得汽車(chē)的 功率轉(zhuǎn)化大大提升，并且通過(guò)光電子技術(shù)，能夠?qū)ζ?chē)生產(chǎn) 材料進(jìn)行高精度的加工，極大提升了汽車(chē)

11、的整體質(zhì)量和舒適 度，減少汽車(chē)在使用中的損耗。34環(huán)境領(lǐng)域地球環(huán)境是人類(lèi)生存的基本條件，保護(hù)環(huán)境，是人類(lèi)共同的責(zé)任。步入21世紀(jì)以來(lái)，世界范圍內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng) 到了一個(gè)相對(duì)成熟的水平，與此同時(shí)，工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展對(duì) 環(huán)境造成了極大的損耗，比如逐漸出現(xiàn)的全球變暖問(wèn)題和厄 爾尼諾現(xiàn)象等，給地球環(huán)境造成了惡劣的影響。當(dāng)前，人們 對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，環(huán)境保護(hù)意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，亟須 研發(fā)岀能夠遏制環(huán)境逐漸惡化的先進(jìn)技術(shù)。在這種情況下， 光電子技術(shù)給環(huán)境保護(hù)和污染治理帶來(lái)了全新的希望，其通 過(guò)高精度傳感器的制造，能夠?qū)Νh(huán)境中污染物的濃度進(jìn)行準(zhǔn) 確的測(cè)量，并進(jìn)行有效的治理與防護(hù)。35軍事領(lǐng)域一個(gè)國(guó)家的軍事基

12、礎(chǔ)，是一個(gè)國(guó)家安全力量的巨大保障。 光電子技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠極大加強(qiáng)國(guó)防軍事力 量，并有著廣闊的應(yīng)用前景。通過(guò)光電子技術(shù)，能夠制造先 進(jìn)的激光制導(dǎo)武器，目前，這方面許多發(fā)達(dá)國(guó)家正在加大力 度進(jìn)行研發(fā)和應(yīng)用。另外，光電子技術(shù)能夠形成更加有效的 圖像傳感器，使得單兵作戰(zhàn)更加強(qiáng)化，得到許多國(guó)家的重視。36醫(yī)療領(lǐng)域隨著生活水平的提升，人們?cè)絹?lái)越開(kāi)始注重醫(yī)療健康。光電子技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用主要是通過(guò)激光來(lái)治療一些 以傳統(tǒng)治療手段難以解決的疾病，比如通過(guò)激光進(jìn)行角膜的 切除手術(shù)和治療，能夠幫助人類(lèi)矯正視力。隨著光電子技術(shù) 在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用，以相關(guān)設(shè)備進(jìn)行手術(shù)，能夠使手術(shù)更 加精準(zhǔn)，治療效果更好，

13、提升手術(shù)的成功率和穩(wěn)定程度。4發(fā)展趨勢(shì)光電子技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊，發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆?在未來(lái)，光電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要會(huì)從集成化、擴(kuò)大化、 強(qiáng)適應(yīng)性三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化發(fā)展。光電子技術(shù)的發(fā)展還需要諸多輔助材料的發(fā)展來(lái)促進(jìn)， 比如半導(dǎo)體激光以及相關(guān)電氣元件，這些輔助材料和技術(shù)的 發(fā)展，才能夠推動(dòng)光電子技術(shù)更加迅速和完善發(fā)展。在導(dǎo)體 激光以及半導(dǎo)體激光的迅速發(fā)展之下，通過(guò)各種輔助材料和 技術(shù)與光電子技術(shù)的融合，在未來(lái)，光電子技術(shù)將會(huì)呈現(xiàn)集 成化發(fā)展?fàn)顟B(tài)，并不斷研發(fā)出新的設(shè)備以及材料。這些新設(shè) 備和新材料與光電子技術(shù)的融合應(yīng)用，將會(huì)推動(dòng)光電子技術(shù) 的應(yīng)用效果，并且在光電子技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性以及簡(jiǎn)便性方 面得到較大提升與優(yōu)化。5結(jié)束語(yǔ)綜上所述，光電子技術(shù)是當(dāng)今世界最重要的高新技術(shù)之-,對(duì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展具