激光在光電子學中的應用

激光在光電子學中的應用第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、激光器二、光電子器件三、光電技術的應用

1、光通信

2、光計算機

3、光電子武器

4、其他方面第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月綜述

高技術已日益成為決定各國綜合國力強弱的要素之一，它對各國的經濟增長、國家安全、人民生活富裕都具有十分重要的意義．激光與光電子技術是當前最引人矚目的高新技術之一，并已列為國家重點發(fā)展項目．就當前激光與光電技術發(fā)展情況作一綜述．第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1.激光器

第一臺激光器是在1960年由美國科學家T·H·

梅曼用紅寶石制成的，它是一種固體激光器，發(fā)展到現在已經四十多年，激光技術也逐漸走向成熟，發(fā)展了多種形式、多種用途和多種功能的激光器，有固體激光器、氣體激光器、半導體激光器、化學激光器以及自由電子激光器等；就各種激光器所發(fā)射的光，其波長已覆蓋從遠紅外、紅外、可見、紫外直至真空紫外的整個“光波段”范圍。第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1.激光器氬離子激光器固體激光器可調頻半導體激光器化學激光器第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

在應用上需求量最大的可推選為半導體激光器，它不僅在光通信、光盤和激光打印機上，同時還在測量、檢測和醫(yī)療等方面都有廣泛應用．由于可見光的半導體激光器研制成功，已有逐步替代目前應用最廣泛的氦氖氣體激光器的趨勢．半導體激光器的發(fā)展，現時集中在量子阱激光器上，正在向實用化的目標迅速發(fā)展，必將形成產業(yè)。近來可調諧激光器的研制也已進入一個新的發(fā)展階段。第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2.光電子器件

光電子器件是光電技術的基礎，是光電系統(tǒng)中不可缺少的光探測器，主要適應于紅外探測和成象儀器上．紅外線具有比可見光更好的全天候性，又可采用無源被動接收系統(tǒng)和能自動鑒別真?zhèn)文繕硕趹?zhàn)爭中發(fā)揮作用，因此紅外技術在軍事上顯示出它特殊的功能．目前紅外探測手段已日趨完善，如夜視、制導、測溫、遙感、紅外光潛和遠紅外加熱等方面都得到了廣泛的應用．第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月紅外制導導彈紅外夜視儀紅外探測器第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

光電子器件的另一發(fā)展方向是集成光學。近年來國際上為發(fā)展光通信、光交換、光信息處理和光計算的需要，已研制出多種光電子集成器件，把一些不同功能的器件集成在一個基片上(如將激光器、探測器等集成，或將調制器、光開關、濾波器等集成，或將調制器、渡分復用器、探測器等集成)，以達到器件小型化(微型化)、多功能．由此可見，器件發(fā)展的目標是大規(guī)模集成，多功能、低成本和高可靠性．光電子器件第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月3.光電技術的應用

光電技術的應用促進了激光器和光電子器件的發(fā)展．而光輝器和光電子器件的發(fā)展又推動了光電技術的應用．光電技術的應用非常廣泛，下面簡單介紹一下光電技術的應用。第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月光通信光計算機光電子武器其他方面光電技術第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）光通信

光通信包括空間通信和光纖通信，它們都離不開光電技術作支撐．空間通信主要是發(fā)展衛(wèi)星通信，關鍵是要尋找一種穿透大氣能力強的通信波段，目前開始采用亞毫米波和毫米波，正在探索利用紅外、紫外以及激光進行衛(wèi)星通信．光纖通信以它的大容量、高速度和經濟效益高的特點，大有替代傳統(tǒng)的電通信的趨勢．當前光纖通信的發(fā)展有四個方面：一是擴展容量和加快速率，二是加快全光化，三是發(fā)展相干光纖通信，四是繼續(xù)完善綜臺業(yè)務數據網。第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月Yoursubtopicgoeshere通信衛(wèi)星光纖第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）光計算機

光計算機具有高度并行和自由空間不受串擾的特點，突破了電子計算機的局限性，因此成為當前研究的熱點。下圖為未來超級光計算機：第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月對光計算機的研究有四：

一是研究各種結構的算法，光互連是其構成的基礎；二是發(fā)展低功耗、高響應的可見光激光器、光并聯(lián)邏輯運算單元、大容量高速隨機光信息存取單元、并聯(lián)轉換開關等元器件，并進行多個元器件的并行安排和提高各種器件的運行速度；第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

三是研究電光混合型計算機，利用電子計算機的靈活性和可編程性和光計算機的并行輸入和高靈敏度，兩者的結合，各取所長；四是探索光學神經網絡計算機，利用光電信號傳輸的高速、并行、抗干擾等優(yōu)點，又有信息容量大．綜合信息速度快、處理信息精度高、修正誤差能力強等特點，使之具有智能化運算、學習、推理、識別、聯(lián)想等功能，以求達到“人腦”的作用．第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

但是光計算機在技術上尚有一定難度，離實用目標還有一定距離，可以相信人類終能克服種種困難，達到成功的彼岸．第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）光電子武器

由于激光器的研制成功大大促進了光電子武器的發(fā)展．光電子武器可分為兩大類：一是用以直接摧毀敵方目標和殺傷人員的，這類光電子武器往往與束能技術（也是當前高新技術之一）相結臺，以生成強大的光能束燒毀目標第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

二是以提高現代武器的性能為主要目的的，如激光測距、激光制導．激光雷達等，都是應用了激光，從而提高了現代武器的威力或創(chuàng)新了軍事裝備；另外如紅外夜視儀器、紅外制導、紅外遙感等也都是光電子技術和紅外技術的結合在軍事上的應用．紅外夜視儀光武器飛機第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月下面，我們來看一段光電子武器的視頻第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）其他方面的應用

在太陽能利用方面，主要是發(fā)展太陽能電池，但如何提高其光電轉換的效率和降低生產成本是制作和發(fā)展太陽能電池的關鍵。第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

光電技術在生產加工過程中常常用作光電自動控制、光電自動檢測、光電自動報警系統(tǒng)，完善生產過程的自動化。光電檢測傳感器光電開關第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

光電技術為物理學的發(fā)展提供了測試手段，在原子、分子領域，強光物理的研究已成為熱點．在一般性基礎研究方面，激光物理．非線性光學、激光光譜學、量子光學等這些分支學科，也由于光電技術的發(fā)展而向縱深發(fā)展。第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

另外，激光在生物醫(yī)療、切割加工、全息照相等方面也都有很廣泛的應用激光切割激光雕刻全息全息介紹視頻第24頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月總之

激光和光電子技術目前正處在迅速發(fā)展的鼎盛時期，新的產業(yè)不斷涌現和擴大。同時也