光電信息技術(shù)緒論

1、 光電信息技術(shù)緒論 1.概述概述2.發(fā)展簡況發(fā)展簡況3.地位和作用地位和作用4.發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢1 概述概述 n 光電信息技術(shù)是將光學技術(shù)、光子技術(shù)、光電子技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)以至材料技術(shù)相結(jié)合而形成的一門高新技術(shù)，它以光波（輻射）為基本信息載體，通過對光波（輻射）的控制、調(diào)制、接收、存儲、處理、顯示等技術(shù)方法，獲取所需要的信息，以達到為不同的應用需求服務的目的。n 光電信息技術(shù)有兩個最顯著的特點，一是有效地擴展了人類自身的視覺功能，促進了人類視覺探測的光譜延伸、閾值擴展。使視覺的光譜長波限達到40微米、以及亞毫米（太赫茲）波段；短波限延伸到紫外、X射線、射線乃至高能粒子。探測閾值達到和

2、接近光子探測的極限水平。另一特點是以光子作為信息載體具有極快的響應速度，極大的頻寬、信息容量和極高的信息效率。使超快速現(xiàn)象（核爆炸、火箭發(fā)射等）可以在鈉秒、皮秒、以致在飛秒量級記錄變化過程。有線光通訊（光纜）正在替代電纜通訊，空間無線光通訊正在研制和發(fā)展之中，利用信息高速公路（光網(wǎng)絡）的多臺計算機來傳輸和處理大容量信息.。 1 概述概述n 正是光電信息技術(shù)的上述兩個重要的特點推動著信息科學技術(shù)的迅速發(fā)展。光電信息技術(shù)的發(fā)展不僅改變了人們的工作、學習和生活方式，而且推動了新的產(chǎn)業(yè)革命、軍事變革以及新興學科的形成，具有越來越大的競爭力。 n日常生活：CD、VCD、DVD、光纜通訊技術(shù)、數(shù)字電視、液

3、晶顯示、等離子體顯示等。 n地球科學領(lǐng)域：紅外遙感、激光遙感、激光測距。 n在軍事領(lǐng)域 ：光電信息裝備（如激光武器、偵察、預警、制導類）、激光通訊等。n 光電信息技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)得到廣泛的應用，由新材料、新工藝、新技術(shù)支撐的、能產(chǎn)生高效益的光電信息產(chǎn)業(yè)正在世界范圍內(nèi)迅速擴大，光電信息產(chǎn)業(yè)在市場的份額逐年增加。在技術(shù)發(fā)達國家，光電信息相關(guān)產(chǎn)值已占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的一半以上。 2 光電信息技術(shù)的發(fā)展簡況光電信息技術(shù)的發(fā)展簡況 n1873年的發(fā)現(xiàn)了硒的光電導性（內(nèi)光電效應） n1888年德國的H.R.赫茲觀察到紫外線照在金屬上時，能使金屬發(fā)射帶電粒子 n1890年P(guān).勒納通過對帶電粒子電荷質(zhì)量比的測

4、定，證明它們是電子n1900年，M.普朗克提出黑體輻射能量分布的普遍公式 n1929年，L.R.科勒制成銀氧銫（Ag-O-Cs）光電陰極,出現(xiàn)了光電管n1939年，蘇聯(lián)的V.K.茲沃雷金制成實用的光電倍增管 n20世紀30年代末，硫化鉛（PbS）紅外探測器問世n40年代出現(xiàn)用半導體材料制成的溫差型紅外探測器和測輻射熱計 n50年代中期，可見光波段的硫化鎘（CdS）、硒化鎘（CdSe）光敏電阻和短波紅外硫化鉛光電探測器投入使用 n20世紀60年代之后的幾十年間，紅外探測器及紅外探測系統(tǒng)得到迅速發(fā)展 2 光電信息技術(shù)的發(fā)展簡況光電信息技術(shù)的發(fā)展簡況n光源和發(fā)光器件方面，最具里程碑意義的是20世紀6

5、0年代激光器的發(fā)明,近年來，激光已廣泛用于通信、雷達、測距、定位、制導、遙感、工業(yè)生產(chǎn)和科學研究中，用以傳遞信息合各種測量與控制。 n光纖技術(shù)的發(fā)展起源于1966年:當年英籍華人高錕等提出實現(xiàn)低損耗光學纖維的可能性，1970年，美國研制出損耗為20dB/km的石英光纖和室溫連續(xù)工作的激光二極管,使光纖通信成為現(xiàn)實可能。這一年被公認為“光纖通信元年”。n光存儲技術(shù)的歷史較短，而發(fā)展很快。1972年，荷蘭飛利浦公司演示了模擬式激光視盤。1982年，飛利浦公司同日本索尼公司合作，推出了第一臺數(shù)字式激光唱機。 n板顯示器技術(shù)以液晶顯示器發(fā)展最快。1964年，美國RCA公司發(fā)現(xiàn)了液晶的多種光電效應：賓主

6、效應、動態(tài)散射效應和相移存儲效應，為液晶顯示器、液晶光閥等器件的研制奠定了基礎(chǔ)。 2 光電信息技術(shù)的發(fā)展簡況光電信息技術(shù)的發(fā)展簡況n 以上發(fā)展簡況表明，盡管光電效應，受激發(fā)射原理等早已被發(fā)現(xiàn)或提出，但相應的光電子器件的出現(xiàn)和發(fā)展及其應用卻滯后得多，光電子器件和技術(shù)的大發(fā)展已是20世紀50年代以后的事。事實上，光電子器件的發(fā)展離不開材料技術(shù)、半導體技術(shù)、微電子技術(shù)和精密儀器設(shè)備，因而只能同其他高新技術(shù)互相促進，共同發(fā)展。同時，在光電信息技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，各個技術(shù)分支之間也存在互相驅(qū)動、互相牽引的關(guān)系。比如，激光牽引了快速響應光電探測器和四象限探測器，光纖通信牽引了1.3um和1.5um室溫連續(xù)半導體激

7、光器、低噪聲探測器和光纖放大器等器件，光存儲牽引了半導體激光器向短波長發(fā)展等等。 3光電信息技術(shù)的地位與作用光電信息技術(shù)的地位與作用 n21世紀被稱為“光電子信息時代”。一個世界性的“光谷”正在流行。不僅是國民經(jīng)濟和人們生活對光電信息技術(shù)的需求急劇增長，而且軍事和國防對光電信息技術(shù)的需求顯得更為突出。特別是全球范圍內(nèi)的利益追求，各國都把光電信息技術(shù)作為本國軍事高新技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)來重視。不但要求信息的時效好，數(shù)量大，還要求質(zhì)量高、成本低。這里從以下幾個方面說明光電信息技術(shù)的地位和作用n通信 n測繪、偵察與遙感 n精確測控 n科學研究 n診斷和醫(yī)療 n交通運輸 n光電對抗和激光武器 3光電信息

8、技術(shù)的地位與作用光電信息技術(shù)的地位與作用n除了上述所列得幾個主要應用領(lǐng)域外，光電信息技術(shù)在日常生活（如辦公自動化、音像娛樂）、安全防衛(wèi)（如電視監(jiān)控、條形碼技術(shù)等）、先進制造技術(shù)、軍事（如軍事演習、模擬訓練、靶場測量等）等方面的應用需求將越來越多，對社會發(fā)揮的作用也越來越大。 4光電信息技術(shù)的發(fā)展趨勢光電信息技術(shù)的發(fā)展趨勢 n光電子器件的發(fā)展將是多樣化的，其品種和規(guī)格將不亞于電子器件，其主要的發(fā)展趨勢如下： 1. 固態(tài)化、小型化、集成化和廉價化：二極管泵浦的固體激光器、非制冷紅外探測器陣列已有320*240元商品上市、平板顯示器等 2工作波段范圍擴大，響應速度加快 ：高靈敏度探測器、高速CCD 、大面陣雙色或多色探測器、智能化探測器組件 3更加適應惡劣環(huán)境 ：耐沖擊和振動、適應高、低溫環(huán)境、抗輻射加固技術(shù) 4光電信息技術(shù)的發(fā)展趨勢光電信息技術(shù)的發(fā)展趨勢光電信息技術(shù)應用的發(fā)展趨勢 ：隨著光電子器件的多樣化、微型化和各種功能和技術(shù)指標的發(fā)展，光電子技術(shù)的應用將會花樣翻新、層出不窮，對國民經(jīng)濟和軍事的影響將日益深刻和巨大。1.產(chǎn)品不斷更新