光学电子技术范例(12篇)

光学电子技术范文篇1

关键词：电子信息技术；应用特点；发展趋势

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1007-9599(2011)15-0000-01

TheDevelopmentofElectronicInformationTechnology

LiuShikan

(ChinaCivilAviationDalianAirTrafficManagementStationTechnologySecurity,Dalian116033,China)

Abstract:Thispaperdiscussestheapplicationofelectronicinformationtechnology,thecharacteristicsofcurrentandfuturedevelopmentdirection,togivepeopleinthehopetoprovidereferencehelp.

Keywords:Electronicinformationtechnology;Applicationcharacteristics;Trends

引言：电子信息技术随着现代科技和人类社会的进步发展，已经涉入到社会生活的各个领域及行业中来，在对我们社会经济发展和生活方式转变上都起着重要作用。所以，电子信息技术作为热点，常常为专业人士所探讨。下面，我们就对电子信息技术目前在应用上的特点以及未来的发展方向等方面展开讨论。

一、电子信息技术应用特点

计算机发展到现在，电子信息技术已经成为其主要的发展特征。电子信息技术在计算机网络上的应用特点，主要体现在下面三个方面：

（一）智能化，集约化。计算机智能是在科学的基础上建立进而研究的，在计算机的发展道路上，智能化是一个重要的方向。现代的网络信息技术能够对人的思维活动以及感觉行为进行模拟，然后对其展开集约化逻辑分析以及综合处理信息。

（二）网络化，数字化。网络在计算机应用不断深入的现代社会中，已经成为计算机技术和信息技术结合的产物。计算机的高清晰数字处理技术和运行的网络化，使得信息资源的互动交流及共享得到了实现。

（三）高效化，快捷化。现代的计算机网络技术，就其开发应用来说，是以整合和存储各种信息资源为基础，用计算机的电子信息处理技术，使得信息上的各类管理实现高效化及快捷化。相对以前的技术来说，这样的发展倾向有着高效且快捷的优点。

二、未来电子信息技术发展的趋势

（一）未来电子信息技术核心技术――光电子技术。如今，电子信息技术已经经历了光电子学和电子学，这两个发展的阶段，开始涉足光子学这一新阶段。据有关人士预测，光电子技术将使得本世纪的电子信息技术产生飞跃性的发展。作为能量以及信息载体的光子，衍生出了两门新学科，分别是能量光子学以及信息光子学，这两个学科方向根据市场发展的需求以及自身特有的规律不断进步发展，进而推动且建立一个在规模以及规模的扩大速度都前所未有之大的，现代的光电子信息产业与光电子交叉学科。

（二）微电子技术的发展方向――系统集成方向。集成电路制造技术是电子信息的关键技术之一，也是电子信息的核心硬件产品。基础电路在许多领域都得到了广泛的应用，如各类计算机的中央处理器（CPU），以及各类型的IC卡等等，都离不开集成电路的使用。目前，微电子技术已经先后经历了大规模集成时代，超大规模集成时代和特大规模集成时代，且在1995年，微电子技术进入了极大规模集成时代。集成电路技术代表了现代高速发展的科学技术，对于推动世界经济发展起了十分重要的作用。对于集成电路来说，其产品发展的趋势是：芯片的面积变大了，集成程度变高了，特征尺寸变小了，芯片上的系统日趋完善了。然而，集成电路在未来十年内的主流工艺任然趋向于硅基CMOS电路，发展的主要趋势为加工上细微化，硅片上直径增大。

（三）计算机技术的发展方向――多媒体，智能化。计算机技术包括有计算技术，服务器、PC机及服务器外部设备的设计开发技术，人工智能技术与多媒体技术等。其中，计算技术又包含有网络计算技术，移动计算技术与并行计算技术等。随着计算机并行处理技术的不断发展，其性能每两年提供至少一个数量级。现在，CPU已经完成了32位过渡到了64位，计算机产品结构的核心也由计算机转向了因特网的网络设备，系统中存储设备的比例变得更大了，且存储技术的发展趋向于海量存储的发展方向，多媒体技术使通信，家电和计算机联系到了一起，CDROM被DVD光驱所取代，手写、语言识别技术与数字图像交换技术实现了实用化，计算机中的多媒体技术受到了重视，电脑的绿化带配置，加速了电脑的拟人化及个性化。

（四）通信技术的发展方向――宽带化，个性化以及综合化。通信技术包含光纤传输技术，卫星技术，移动通信技术，有线、无线接入技术，数字微波技术等等。目前，通信技术已经实现了地轨道卫星通信的应用，传输的速度由于有了光纤传输技术，每隔三、四个月提高一倍，通信业务上实现了活动画面的传递。随着移动通信技术的高速发展，模拟移动通信已经被CDMA和GSM数字移动通信全面地取代了，2.5代GPRS实现商用化，第三代的移动通信系统正在制定国际标准。从通信系统方面看，PDH（准同步数字系列）数字微波通信开始向SDH（同步数字系列）转变。从宽带的接入技术来看，随着该技术的迅速发展，主干网站的光纤接入宽带已经超过了G级，因特网的蓝牙技术及无线接入技术日趋完善。传统的电信技术随着而电信业务中IP电话的渗透，与IP技术的融合速度得到了大幅度提高，IP选路，包交换，Web应用及DWDM光传输已经成为新一代宽带网的四大考虑要素，IP技术与ATM技术的结合使用，实现了相互的取长补短。

（五）网络技术的发展方向――多业务，高性能及大容量。多业务，高性能及大容量是目前网络计算的发展方向。随着IP业务的爆炸式的增长趋势，未来网络技术的发展重点将转向超高速因特网和B-ISDN（综合业务宽带数字网）。第一代因特网单一的数据网络将被融合语音、影响及数据的第二代多用因特网网络所取代，网络传输的成本由于DWDM（分多路密集波复用技术）的采用，得到了大幅度的降低，在用户中实现了无线宽带的提供使用以及多媒体的实时通信。在同一网络中，使所有媒体的成份数据实现有效传输，是网络多媒体通信主要的任务。

三、小结

由上文可以看出，随着人类的科技不断发展进步，电子信息技术也随之产生。在应用的领域上，电子信息技术受到科技水平的制约，就其的发展趋势来说，其进步也必然要依赖着人类科技与社会的进步。所以，要让电子信息技术更好地为人类的社会与生活服务，必须将其技术的应用特点以及发展的趋势好好把握住。

参考文献：

光学电子技术范文1篇2

【关键词】光电子技术光医学光保健学科现状发展趋势

一引言

生物医学光学与光子学是光学或者说光子学现展的一个分支学科。由于光学与光子学是具有极强应用背景的学科，所以“生物医学光子技术”这一多学科交叉的新兴研究领域在20世纪末叶也随之应运而生。

激光技术作为一项重大的科技成就，为研究生命科技和疾病的发生、发展开辟了新的途径，为保健和临床诊疗提供了崭新的手段,推动人类科学技术进入新的发展阶段。

可以把与光的产生、传播、操纵、探测和利用有关的物理现象和技术包括在内的科学及工程笼统地简称为光学。用光学最广的含义来概括各研究领域及其相关交叉分支时必然包括了激光和光电子技术。运用光学及其技术研究光与人体组织的相互作用问题可归之于“组织光学”范畴。它是研究光辐射能量在生物组织体内的传播规律以及有关组织光学特性的测量方法的一门新兴交叉学科，是光医学（光诊断和光治疗）的理论基础。经过40多年的发展，激光与光电子技术在人类的保健、医疗以及生命科学中产生了很大影响。

在医学领域，光电子技术使各种新疗法，包括从激光心脏手术到用光学图像系统的关节内窥镜进行微损膝关节修复等，成为可能或得以实现。目前，科学家们正致力于研究光学技术在非侵入式诊断和检测上的应用，如乳腺癌的早期探查、糖尿病患者葡萄糖的“无针”监控等。激光在医学上的最早应用虽然集中在治疗方面，然而在80年代初期起便开始了光诊断技术的探索。指望无损害地获得诊断信息是这些研究的驱动力之一，其中在物理学中高度发展的光谱技术有望在诊断医学中得到应用。利用光纤把光传输到身体内部的能力，可以完成膀胱、结肠和肺等器官的检查。随着医学诊断方法向无损化方向发展，利用光电子学技术对组织体进行鉴别和诊断，有可能更早期、更精确地诊断各种疾病。近年来，人们开始把这种诊断方法称之为“光活检”。

随着现代医学模式的转变、健康概念的更新以及人民生活水平的提高，从20世纪80年代后期起，“激光美容术”在世界各地包括在我国各大城市逐渐地开展。保健美容是光电子技术应用越来越活跃的领域。激光技术应用于美容外科的起步较早，使得一些在美容整形外科很棘手的疾病，如太田痣、血管瘤等治疗变得简易有效。到20世纪末，人们又开发了一种称为光子嫩肤术的新美容技术。它基于选择性的光热解作用，有效地改善肌肤的质地和弹性，达到美容的效果。之所以用激光或强脉冲光进行非消融性的嫩肤或治疗越来越流行，是因为这类手术具有无损、不必住院、几乎无副作用和无疼痛，从而使受术者容易接受的优点。

国家自然科学基金委员会先后二次在“光子学与光子技术”以及“生物医学光学”优先资助领域战略研究报告中分别指出：近年来生物医学光学与光子学的迅猛兴起，令人瞩目，并因而引发出一门新兴的学科－生物医学光子学（Biomedophotonics）。研究报告选定了近期优先研究领域包括生物光子学、医学光子学基础研究、医学临床的光学诊断和激光医学中的重要课题等诸方面。

福建师范大学在1974年成立了“医用激光及其应用技术”研究组，以激光与光电子技术为基础，围绕激光医学应用的核心技术开展研究与开发。至二十世纪九十年代，跟随该领域的国际走向，转入激光医学技术的基础理论研究工作，在国内率先开展了生物组织光学与光剂量学的研究。伴随研究工作的深入开展，逐步形成了我们有特色的若干前沿研究方向，并于2005年获准立项建设医学光电科学与技术教育部重点实验室。

二国内外现状

光学在生命科学中的应用，在经历了一个缓慢的发展阶段后，由于激光与新颖的光子技术的介入，进入了一个迅速发展的新阶段。与光学有关的技术冲击着人类健康领域，正在改变着药物疗法和常规手术的实施手段，并为医疗诊断提供了革命性的新方法。特别在近十多年来，与蓬勃的学术研究活动相对应，国际上出现了专门的研究性学术杂志，如：Laurin出版公司于1991年发行了“Bio-Photonics”新杂志。美国光学学会重要的会刊之一“AppliedOptics”也于1996年将其“OpticalTechnology”栏目扩充为“OpticalTechnologyandBiomedicalOptics”，并定期出版有关生物医学光学的论文专集。SPIE亦于1996年创办了期刊JournalofBiomedicalOptics，且声誉日隆。到2004年，该刊的SCI影响因子已达3.541。当前，发达国家普遍对生物医学光子学学科给予了高度重视。例如，在美国国家卫生研究院（NIH）新成立的国家生物医学影像与生物工程研究所（NIBIB）中，生物医学光子学也成为其主要资助的领域。近三年中，美国NIH已经召开过4次研讨会，认为新的在体生物光子学方法可用于癌症和其它疾病的早期检测、诊断和治疗。新一代的在体光学成像技术正处在从实验室转向癌症临床应用的重要时刻。在NIH的支持下，美国国家癌症研究所（NCI）正在计划5年投资1800万美元，招标建立“在体光学成像和/或光谱技术转化研究网络（NTROI）”，其研究内容主要包括：光学成像对比度的产生机理、在体光学成像技术与方法、临床监测、新光学成像方法的验证、系统研制与集成等五个方面。2000年底，在美国NIBIB的首批支持项目中，光学成像方法约占30%。2000年7月，美国NIH投资2000万美元，开展小动物成像方法项目（SAIRPs）研究，受到生命科学界的高度关注，其中光学成像方法是研究重点之一。美国国家科学基金会（NSF）在2000-2002年了4次关于生物医学光子学研究（BiophotonicsPartnershipInitiative）的招标指南。“9.11”事件后，美国国防部启动了“应激状态下的认知活动”(Cognitionunderstress)项目，采用的研究方法就是光学成像技术。美国加州大学Davis分校于2002年10月宣布：未来10年内，将投资5200万美元建立生物医学光子学科学技术中心（TheCenterforBiophotonicsScienceandTechnology），其中4000万美元由NSF支持。在学术交流活动方面，国际光学界规模最大西部光子学会议（PhotonicsWest）上，每年的四个大分会之一即是生物医学光学会议（BiOS），论文均超过大会总数的三分之一，如，2003年关于BiOS的专题为19个，占整个会议的19/52=36.5%；2004年，IBOS会议专题为20个，占整个会议的20/55=36.4%。另外，每年还召开欧洲生物医学光子学会议。除疾病早期诊断、生理参数监测外，在基因表达、蛋白质―蛋白质相互作用、新药研发和药效评价等研究中，特别是近年来的Science,Nature,PNAS等国际权威刊物发表的论文表明，光子学技术也正在发挥至关重要的作用。在某些领域，如眼科，光学和激光技术已成熟地应用于临床实践。激光还使治疗肾结石和皮肤病的新疗法得以实现，并以最小的无损或微损疗法代替外科手术，如膝关节的修复。现在，用激光技术和光激励的药物相结合可治好某些癌症。以光学诊断技术为基础的流动血细胞测量仪可用于监测爱滋病患者体内的病毒携带量。还有一些光学技术正处于无损医学应用的试验阶段，包括控制糖尿病所进行的无损血糖监测和乳腺癌的早期诊断等。光学技术还为生物学研究提供了新的手段，如人体内部造影、测量、分析和处理等。共焦激光扫描显微镜能将详细的生物结构的三维图象展现出来，在亚细胞层次监测化学组成和蛋白质相互作用空间和时间特征。以双光子激发荧光技术为代表的非线性成像方法，不仅可以改善荧光成像方法的探测深度、降低对生物体的损伤，而且还开辟了在细胞内进行高度定位的光化学疗法。近场技术将分辨率提高到衍射极限以上，可以探测细胞膜上生物分子的相互作用、离子通道等等。激光器已成为确定DNA化学结构排序系统的关键组成部分。光学在生物技术方面的其它应用还包括采用“DNA芯片”的高级复杂系统，和采用传输探针的简单系统。激光钳提供了一种在显微镜下方能看见的一种新奇的、前所未有的操作方法，能够在生物环境中实现细胞或微观粒子的操纵与控制，或在10-12m范围内实现力学参数的测量。结合光子学和纳米技术已经可以探测细胞机械活动，揭示细胞水平上隐秘的生命过程，利用纳米器件甚至可以检测和操纵原子和分子，这可以应用在细胞水平的医学领域。高技术的进步，如：微芯片极大地加速了生物光子学的发展进程。集成电路、传感器元件和相连电路的小型化、集成化促使在体和体外测量分子、组织和器官图像成为可能。许多生物医学光子学技术已经在临床上应用于早期疾病监测或生理参量的测量，如血压，血液化学，pH，温度，或测量病理生物体或临床上有重要意义的生化物种的存在与否。描述不同光谱特性（如荧光，散射，反射和光学相干成像）的各种光学概念出现在功能成像的重要领域。从大脑到窦体再到腹部，精确导位和追踪，对于精确定位医疗仪器在三维手术空间的位置具有重要的作用。基于分子探针的光子技术可以识别发生疾病时产生的分子报警，将真正实现令人激动的、个人的、分子水平的医学。

我国的研究基础与条件虽然相对落后，研究投入不足，但生物医学光子学是一门正在兴起和不断发展的学科，在这一新兴交叉学科上国内外处于一个起跑线上。近年来，在国家自然科学基金委、省部委以及其它基金项目的资助下，我国在生物医学光子学的研究中取得了很大的进展，尤其是2000年第152次主题为“生物医学光子学与医学成像若干前沿问题”、第217次主题为“生物分子光子学”的香山会议后，有许多学校和科研单位开展了生物医学光子学的研究工作，并初步建成了几个具有代表性的、具有自己研究特色和明确科研方向的研究机构或实验室，并在生物医学光学成像（如OCT、光声光谱成像、双光子激发荧光成像、二次谐波成像、光学层析成像等）、组织光学理论及光子医学诊断、分子光子学（包括成像与分析）、生物医学光谱、X射线相衬成像、光学功能成像、认知光学成像、PDT光剂量学、高时空谱探测技术及仪器研究等方面取得了显著的研究成果。发表了许多研究论文，申请了许多发明专利，有些已经获得产业化。国家自然科学基金委员会生命科学部与信息科学部联合发起并承办的全国光子生物学与光子医学学术研讨会已经举办了六届。这对我国生物医学光子学学科的发展起到了积极的推动作用。在我国近年所召开的亚太地区光子学会议中，有关生物医学光子学的内容已大幅增加，成为主要的研讨专题。我国的生物医学光子学研究和学术活动也方兴未艾，呈现与国际同步的态势。在基础研究、应用基础研究以及对新技术的掌握方面跟踪国际先进水平，但国内科研经费的投入相对较小，科研队伍规模不大，原创性的科研成果与国外有较大差距。和国外的发展水平相比，我国的生物医学光子学发展还存在以下问题：

（1）尽管从事生物医学光子学的科研单位很多，但取得突破性、创新性的研究成果很少，主要是由于我们的科研队伍在组织、组成上还不合理，过于分散、开展的内容繁杂，难以将有限的资金投入到一些有利于国计民生的及上水平的研究方向上；另外许多单位的研究重复，缺乏合作，导致水平低下；

（2）和国外相比，研究经费无论在绝对值还是相对值上均投入十分不够；

（3）缺乏研究成果产业化的引导机制。

三医学光电科学与技术（福建师范大学）教育部重点实验室概况

“医学光电科学与技术”教育部重点实验室设立于福建师范大学物理与光电信息科技学院（激光与光电子技术研究所）内，作为本学科开展科研研究和实施建设与发展的一个基础平台。实验室已有30年发展历史，1973年成立福建师范学院物理系激光实验室，1984年成为福建师范大学激光研究所实验室，1995年为福建省首期211重点学科《应用光子学》学科实验室，2003年5月26日经福建省科技厅批准成立“光子技术福建省重点实验室”，2005年7月28日经教育部批准立项建设教育部重点实验室。实验室座落于福建师范大学长安山校园内。

30年多来，实验室在生物组织光学、医学光谱与光学成像技术、光诊断及光诊疗技术、信息技术光学及其生物医学应用等四个主要方向上努力开拓，承担并完成了数十项国家与省部重点、重大项目课题，取得一批代表我国本领域研究水平的科研成果，其中十五以来获省部级科技进步一等奖1项，二等奖2项，三等奖2项，其它省级以上奖励12项。在国内外重要刊物发表的论文以及被SCI、EI收录的论文均超过100篇。

实验室目前承担着国家与省级重要课题50余项，科研经费超过2000万元。其中国家自然科学基金项目11项，国家教育部、科技部、卫生部项目9项，福建省科技重大专项1项，其它省级重要项目近30项。

中科院半导体研究所原所长王启明院士任重点实验室学术委员会主任，副主任由黄尚廉院士和谢树森教授担任。另有九位国内外著名的激光、光电子与医学学科交叉的院士、专家或资深教授担任委员，其中海外委员两人。他们规划、指导并检查本学科实验室的建设与发展。

重点实验室主要学术带头人、实验室学术委员会常务副主任谢树森教授是中国光学学会副理事长、福建省光学学会理事长、国家有突出贡献的中青年专家、光学工程专业博导、全国劳动模范，是我国医学光电科学与技术领域的学术带头人与开拓者。实验室主任陈荣教授、副主任李晖教授均为国务院特殊津贴专家，实验室常务副主任陈建新教授来自于北京大学的优秀博士后研究员。重点实验室拥有稳定的可持续开展高水平科研的学术梯队，其中的中青年学术带头人或学术骨干包括1位闽江学者特聘教授、1位福建师范大学特聘教授、3位国务院特殊津贴专家、2位全国优秀教师、2位福建省优秀教师和15位博士。

重点实验室与国内外学术界建立了并保持着广泛的联系。重点实验室已设立面向国内外的开放课题基金。已批准并实施来自浙江大学、厦门大学、上海光机所、西安交通大学、华南师范大学、天津医科大学、上海市激光医学研究中心等单位知名学者的开放课题。

重点实验室已具备良好的科研软硬件环境。现有面积近5000平方米，仪器设备原值2500多万元。重点实验室各项管理制度健全。

“医学光电科学与技术”重点实验室，在我国现代科学技术领域特色鲜明，在我国相关学科处于领头地位，有较大影响。重点实验室建设将有力促进福建省科技创新能力建设，促使福建师范大学迅速向高水平、有特色、开放型的综合性大学迈进。同时，重点实验室的建设与发展将有力促进我国医学光电科学与相关学科的发展，为广大民众的身心健康，为海峡西岸的科技、社会与经济发展做出重大贡献。

四发展趋势和展望

光子学及其技术已广泛应用或渗透到生物科学和医学的诸多方面，被科学界所认同和重视。生物医学光学已经成为国际光学学科重要发展方向之一。生物医学光子学的发展，将为现代医学和生命科学带进崭新的时代。本学科的发展将继续体现了多学科交叉的特点，研究领域涉及到了生物学、医学、和光学，还有化学等不同大学科的方方面面。技术开发与临床应用研究的结合将越来越密切。一般认为，光学领域未来发展的重点是将各种复杂的光学系统和技术更加广泛地应用于保健和医疗。当今世界中,与光子学有关的技术冲击着人类对生命体的认知及人类健康领域。基于现代激光与光电子技术的生物医学光子学技术将为生命科学研究带来具有原始性创新的重要科研成果，并可望形成有重大社会影响和经济效益的产业。

在医学领域，光子学技术正在改变着药物疗法和常规手术的实施手段,并为医疗诊断提供了新方法。在某些领域,如眼科,光学和激光技术已成熟地应用于临床实践。激光还使治疗肾结石和皮肤病的新疗法得以实现,并以无损或微损疗法代替外科手术,如膝关节的修复。现在,用激光技术和光激励的药物相结合可治好某些癌症。以光学诊断技术为基础的流动血细胞测量仪可用于监测爱滋病患者体内的病毒携带量。还有一些光学技术正处于无损医学应用的试验阶段,包括控制糖尿病所进行的无损血糖监测和乳腺癌的早期诊断等。

在基础研究方面，研究重点在于从细胞，甚至是亚细胞尺度层次揭示病变组织与正常组织之间的差异，为新技术开发以及应用提供理论依据。另一方面，研究光与人体组织之间的相互作用以及所产生的光化学、光热和光机械效应。在技术的应用方面，研究重点转向比较各种技术中光源（相干光源/非相干光源、波长、功率密度、偏振性、连续/脉冲光源、脉冲持续时间等）和个体差异（年龄、性别、临床症状、发病史、发病时间等）对诊断或治疗结果的影响，在确定各种技术临床适应症的同时，进一步实用化各种技术。此外，还在不断开发新的实用于不同疾病的诊断、治疗和监测技术。

值得关注的是，国外从事“生物医学光学”领域研究的高校或研究机构中，来自大陆的中国学者的数量越来越多。这有助于使国内外的学术交流更加有效，并可以预期国内与国外在该领域的研究水平差距将不断缩小。

今后若干年内医学光电科技学科需关注的重大科学问题和优先研究领域如下：

（一）医学光子学基础

在组织光学方面，其中最主要的有光在组织体内传播的特殊方式、组织光学性质的描述以及有关实验技术的开发和完善等。组织光学是医学光子技术的理论基础。光在生物组织中的运动学（如光的传播）问题和动力学（如光的探测）问题是研究的主要内容，目的是要研究生物组织的光学性质和确定某靶位单位面积上的光能流率。应优先解决测量技术和实验精度的问题，利用近场光学显微技术、光镊技术测量活体组织的光学参量。在理论建模方面，建立生物组织中光的传输理论和数值模拟方法。具体开展的研究工作应包括：1）光在生物组织中传输理论：要用更复杂的理论来描述生物组织的光学性质以及光在其中的传播行为。建立准确的组织光学模型，使之能反映生物组织空间结构及其尺寸分布情况、组织各个部分的散射与吸收特性以及折射率在一定条件下的变化情况；改造传输方程，使之适应新的条件，并能在某些情况下求出光在生物组织中传输的基本性质。2）光传输的蒙特卡罗模拟：继续开发新的更为有效的算法以适应生物组织的多样性和复杂性的要求。除了了解光在组织中的分布，还在探索从大量数字模拟中得到生物组织中光的宏观分布与其光学性质基本参量之间的经验关系。另外，发展非稳态的光传输的蒙特卡罗模拟方法也是一个重要的研究方向，从中可以获得比稳态条件下更多的信息。

组织光学参数的测量方法和技术方面，尚未获得人体各种组织的可靠实验数据。发展和完善活体的无损检测尤为重要。在这方面，时间分辨率与频率分辨率的测量方法引人注目。

（二）医学光子学光谱诊断技术

医学光子学光谱（非成像）诊断技术实质上是利用从组织体反射、散射、发射出来的光，经过适当的放大、探测以及信号处理，来获取组织内部的病变信息，从而达到诊断疾病的目的。

生物组织的自体荧光与药物荧光光谱技术，内容涉及光敏剂的吸收谱、激发与发射荧光谱以及各种波长激光激发下正常组织与病变组织内源性荧光基团特征光谱等。现在人们所谓的特征荧光峰实际上只是卟啉分子的荧光峰。客观和科学地判断激光荧光光谱对肿瘤的诊断标准是十分必要的。目前，某些癌瘤的药物荧光诊断已进入临床试用，自体荧光的应用尚处于摸索之中。需要开展激光激发生物组织和细胞内物质的机理研究，探讨激光诱发组织自体荧光与癌组织病理类型的相关性以及新型光敏剂的荧光谱、荧光产额和最佳激发波长等方面的研究，以期获得极其稳定、可靠的特征数据，为诊断技术的发展提供科学依据。

近年来，拉曼光谱技术应用于医学中已显示出它在灵敏度、分辨率、无损伤等方面的优势。应开发并完善重要医学物质拉曼光谱数据库，并使基于拉曼光谱分析的小型、高效、适用于体表与体内的医用拉曼光谱仪和诊断仪将在医学临床获得更广泛的应用。

超快时间分辨光谱比稳态光谱在技术上更灵敏、更客观和更具有选择性。因此，将脉宽为ps、fs量级的超短激光脉冲光源用于医学受到广泛重视，其一，应发展超快时间分辨荧光光谱技术，用于测量生物组织及生物分子的荧光衰变时间，分析癌组织分子驰豫动力学性质等，为进一步研究自体荧光法诊断恶性肿瘤提供基础数据；其二，应发展超快时间分辨漫反射（透射）光谱技术。以时域的角度测量组织的漫反射，从而间接确定组织的光学特征。这是一种全新的、适用于活体的、无损和实时的测量方法，为确知光与生物组织的相互作用，解决医学光子学中基础测量问题开辟一条新径。

（三）医学光子学成像诊断技术

发展出具有无辐射损伤、高分辨率、非侵入、实时、安全的光子学成像诊断技术，并具有经济、小型、且能监测活体组织内部处于自然状态化学成分等特点的医疗诊断设备。主要的医学光子学成像诊断技术包括：

超快时间分辨成像技术：以超短脉冲激光作为光源，根据光脉冲在组织内传播时的时间分辨特性，使用门控技术分离出漫反射脉冲中未被散射的所谓早期光，进行成像。正在研究的典型时间门有条纹照相机、克尔门、电子全息等。

散射成像技术：包括光子密度波散射层析成像、组织深度光谱测量以及复合成像等，利用红外光源，光子密度波在生物组织中的穿透深度可达几个毫米，在低散射的人脑组织中甚至可达30mm。

红外热成像：红外热成像是利用红外探测器测量人体和动物的正常与病变组织的温度差异来诊断病变及其位置，现已在医学诊断中得到广泛的应用，如乳腺肿瘤的诊断。

光学相干层析成像技术：一种非侵入式无损成像技术，并且可以与显微镜、手持探针、内窥镜、医用导管、腹腔镜等相结合使用，从而具有广阔的应用领域。而且，OCT能进行众多功能成像，如分光镜OCT、多普勒OCT、偏振OCT：也可以与众多成像技术结合使用，如荧光、双光子、二次谐波成像等技术。

荧光寿命成像：受超短光脉冲激发后，荧光团，包括自体荧光团如NADH、FAD等和外源荧光团，如有机荧光染料、荧光蛋白等，所发出荧光的寿命取决于荧光团的分子种类及其所处的微环境，如pH、离子浓度（如Ca2+、Na+等）、氧压等，因此荧光寿命的测量和成像，有助于提供生物组织的功能信息。和内窥镜结合，可用于胃癌、食道癌等疾病的早期诊断，是一种很有前途的具有高灵敏度、高特异性以及高诊断准确性的早期癌症诊断方法。

光声作用成像：利用超声场在生物组织中的优良传输特性和激光在生物组织中的选择性吸收特性,将超声定位技术和光学高灵敏度检测技术结合,以实现无损伤临床医学的结构和功能层析诊断。预期成像深度远好于目前的光学成像方法,对于较厚生物组织成像及临床应用特别具有吸引力,可为及早发现一些特殊病变提供一种无损、有效、高准确度的方法。

非线性光学成像：双光子激发荧光显微成像、二次谐波等成像技术由于具有三维高空间分辨率，对比度高、对生物组织的损伤小等优点，研究工作重点是扩展成像技术在生物医学领域的应用范围，重点解决研制小型化内窥型诊断设备所面临的相关技术问题。

人体经络的光学表征及其调控功能：已经用不少事实证明了经脉循行路线的现象，也初步显示了人体体表沿十四经脉路线存在的红外辐射轨迹。然而，至今未能用西医的形态学或生理学方法证明它的存在，也不能明晰地阐明“经络”的实质。可以利用已发展的生物医学光子学诸多成像技术为工具，研究这个具有中国特色的中医学中的重大问题。

4.医用激光治疗技术（激光医学）

强激光治疗：是当前激光医学中最成熟和最重要的领域。随着新型医用激光器的不时出现，如：钛激光、铒激光、准分子激光等，强激光治疗技术的临床用途也逐渐增多，提出一些新的问题。关于这些新型激光器及新的工作方式对人体组织的作用特点的认识还相对不足，基本没有适合国人组织特性的治疗参数。为此需加强研究激光与生物组织间的作用关系，特别是在诸多有效疗法中已获得重要应用的激光与生物组织间的作用关系；研究不同激光参数（包括波长、功率密度、能量密度与运转方式等）对不同生物组织、人体器官组织及病变组织的作用关系，取得系统的数据，同时也有必要加强新型激光器及新的工作方式的临床适应证的研究。

低强度激光治疗：非热或低强度激光辐射可作为一种辅助治疗手段，其作用机理尚不清楚。对弱激光治疗机理的认识有待于整个基础医学的提高，如充分认识细胞基因表达与调控、细胞代谢的调控、免疫反应的调控等，同时还需研究不同弱激光剂量对这些调控的影响，这才能提高弱激光治疗的针对性和疗效。针对目前临床上盲目夸大疗效、照射剂量严重混乱的局面，建议重点扶持2-3个弱激光研究中心，集中财力与人力进行弱激光的细胞生物学效应研究；弱激光生物调节作用和细胞生物学现象（基因调控和细胞凋亡）的量效关系、弱激光镇痛的分子生物学机制以及弱激光与细胞免疫（抗菌、抗毒素、抗病毒等）的关系及其机制。寻求弱激光生物刺激效应的可能机制与量效关系；规范临床治疗参数与操作等。

光动力学治疗（PDT）是当前激光医学中最具活力且发展迅速的领域。光动力疗法具备了诊断和治疗肿瘤、心脑血管病等人类重大疾病的潜力。光动力疗法在鲜红斑痣、老年性眼底黄斑病变、某些顽固性皮肤病、类风湿性关节炎等常规手段难以奏效的良性疾病的治疗研究中取得一系列进展，并结合内镜技术的发展等，其应用领域得到很大的延伸和扩展。这些都说明发展光动力疗法具有重要的社会和经济效益。应当重点资助PDT相关产品的国产化，扶持新一代国产光敏剂的开发及相应激光器的产业化，资助新一代光敏剂光动力学治疗的机理研究。作用机理、光动力疗法各要素对光动力学效应的影响、建立数学模型、新型光敏剂光动力学效应的研究，为开拓光动力疗法新的应用领域取得系统的数据。

激光美容与光子嫩肤术：利用激光或强脉冲光照射皮肤后的选择性光热解效应，即靶组织（病灶）和正常组织对光的吸收率的差别，使激光在损伤靶组织的同时避免正常组织的损伤这一原则，达到去皱、去文身、脱毛和治疗各种皮肤病或达到美容的效果。

五结论

医学光子学及其技术的学科发展，对生命科学有重要且积极的意义。在医学领域，将为解决长期困扰人类的疑难顽疾如心血管疾病和癌症的早期诊治提供可能性，从而提高人类的生存价值和意义，其中的重大突破将起到类似X射线和CT技术在人类文明进步史上的重要推动作用，在知识经济崛起的时代还可能产生和带动一批高新技术产业。

参考文献

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〔16〕HongqinYan,ShusenXie,HuiLietal.Opticalimagingmethod.

课题组成员：

1.谢树森：教授、博士导师，中国光学学会副理事长，福建省光学学会理事长

2.李晖：福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室

3.陈荣：福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室

光学电子技术范文

关键词：光电子学；教学方法；教学改革；实践环节

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2015）11-0138-02

一、介绍

光电子技术是由光信息技术和电子技术的相互结合而形成的新的光电子技术，涉及光信息处理、光纤通信、激光技术等领域，是未来社会发展和进步的核心技术。光电子技术不仅研究内容非常广泛，而且也是未来信息技术中的重要推动力量，它包含光信号的产生、光信息的传递、光电信号的转换和处理和光电功能材料相关的内容，如：光电功能材料的发光机理、制备方法和工艺应用范围、光电器件的加工与制作和光电系统的集成等一系列从基础理论到实际工程应用等各个领域的研究。涉及光子学、光信息科学、电子学、材料科学、计算机技术等前沿学科理论，它是由多个学科之间的交叉而形成的一门高新技术学科。

光电子技术在经历上述学科之间的交叉渗透后，其技术水平和工程应用技术取得了很多突破，在社会发展中以及社会信息化中起着越来越重要的作用，光电子技术的相关产品也越来越多地影响我们的生活。目前，国内外正掀起一股光电子技术和光电子产业的研究和发展的热潮。一些国家把大量资金投入光电子学和光电子技术的研究和开发中，许多以光电子技术为研究方向的研究中心、实验室和公司越来越多的建立起来。光电子技术的发展决定了未来产业的发展方向，将给工业和社会带来比电子技术更大的技术冲击。光电子技术和产业在国家经济建设和科学持续发展中起到至关重要的作用。

因此，光电子学基础是光电子专业学生必备的基础知识，也是未来光电子产业需求的人才中需要掌握的重要基础知识。

二、课程特点及专业培养目标

光电子学基础是整个专业中的基础专业课程，在学生专业思想和未来培养目标及要求的实现上发挥重要的作用，也是未来该专业研究生必需的基础课程储备。该课程注重理论联系实际，注重对学习者能力的培养，重点培养学生综合分析、解决问题能力，为将来从事光电技术领域的科研、开发和应用工作奠定基础。

我们的培养目标为：培养在光电子技术科学领域具有深厚的理论基础、扎实的专业知识和熟练的实验技能，德、智、体全面发展的高级光电子技术科学人才，使学生具有在光学、光电子学、光通信技术、激光科学、光波导与光电集成技术、光信息处理技术、计算机应用技术等领域开展创新性基础理论研究以及从事设计、开发应用和管理等工作应具备的理论和技术基础。因此，基于我们的专业培养目标和光电子学基础课程的自身特点，我们在教学过程中进行了改革探索。

三、教学改革探索

1.教学内容改革。①授课体系和讲授重点。该课程根据学生培养需要，从光电子器件和光电子技术在未来工程应用的需要的角度出发，研究原理及系统构成在光电检测技术、光纤通讯领域中的常用光电器件的技术。重点讲述光学基础、光纤通讯的构成、半导体物理、光纤器件、光电子现象和光电转换器件，重点讲解光电子器件的结构、工作机理、工作特性和在工程技术上的具体应用。为了更好地将所学应用到未来的技术发展上，对各类光电器件的系统集成、信号的调制、解调技术也作了详细的讲解，同时给出在工程中的实际例子。②课堂教学内容紧跟科学发展的步伐。光电子课程的教材对于快速发展的光电子技术来说，既是基本的原理内容，但又是滞后的技术，若授课时只是按照教材内容讲解，往往会带来知识不新、内容与技术发展脱节的后果，易使学生对该课程的学习积极性和兴趣下降。因此，在教学过程中补充和及时更新教学内容，增加一部分现代光电子技术的发展前沿、新出现的技术及需求，从而能给学生提供更多的学习探索和求真的空间。③加强该课程与应用技术之间的联系。专业基础课程的基本功能是让学生了解和掌握所学专业的发展方向，培养的学生能在以后的学习中、工作中涉及光电子技术方面上进行继续学习和钻研。因此在给同学们讲解课程中的内容时，要与现代信息技术的发展紧密结合。针对在光电检测技术、激光应用技术、光纤通讯技术等内容进行重点讲解，结合当前社会已有的需求的技术发展进行讲解，使该专业的学生明确所学课程内容在技术应用、研究发展及市场前景，对未来的从事的专业充满信心。④为了更加与国际接轨，尝试了双语教学。在平时提供给学生光电子相关的外文读物和论文，指导学生学习专业词汇，在课堂中进行讲解，开阔同学们的视野，引导学生进行初步科研潜力的培养和学习，调动学生的积极性，引导他们进行文献学习，进一步了解国外光电子技术的发展现状，激发兴趣。⑤教学内容与市场技术应用及需求的结合。结合本校本地区特点，系统规划、组织，实施产、学、研一体化模式。针对光电子技术和光电子产业市场密切联系的特点，在课程内容上跟上市场技术需求，结合本地区经济发展的实际情况，培养既有专业知识和跨学科知识，又有极强的实际操作能力、适应性强的学生，全面提升学生的理论素养和实践能力，增强学生在未来光电子产业上的竞争力。

2.教学方法探索。①充分利用多媒体技术进行教学，利用多媒体课件在表达上形象直观、方便，在效率上和容量上很大的特点和优势。既能使课程中的各种图片资料得到清晰展示，还能节约课程上的时间，从而能在课堂教学中讲解更多的课程内容，较大地提升了授课中课堂的信息量。因此我们认真积极地制作教学课件，充分利用网络上丰富的信息资源，并与兄弟院校的老师展开课程教学交流，共享多媒体课件。极大地激发学生对该门课程的学习兴趣。②采用课堂教学和专题讲座结合的教学方法。在进行课堂理论教学的同时，利用其他时间安排、组织团队教师举办《光电子技术专题讲座》，开展光电子技术专题研究，如液晶显示、光电转换及系统集成、光纤传感及应用和近场光学中的探测技术等，既能强化学生所学的基础理论，又能激发学习兴趣，培养学生的科研意识。吸引学生参与到大学生训练计划和参与到老师研究的课题中，提前打下科学研究基础。③在方法改革中，在富有开放性的问题情境中进行实验探究。对参与到老师研究的课题或参加大学生训练计划的老师，帮助学生制定合理的研究计划，选择合适的研究方案和方法，积极发动研究光电子技术的老师，为这些同学们提供必要的实验条件，由学生自己动手去实验，考证研究方法和方案，来寻求实验结果中的答案。这时，教师起到的是一个组织者的角色，指导、规范学生的探索过程。这样的过程，不仅仅是要让学生学量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法。

3.教学实践环节探索。在光电子学基础课程中，本来并没有设置时间环节，而且多数放置在大三或大四学习，实验环节很少开始。我们为了能够更好地提升学生实践技能和掌握技术设备的结合，先在原有课程体系中安排三分之一的时间来安排实践环节，开设具体的、有针对性的实验内容，让同学们能更有效地了解、认识和掌握知识和技能。在普通物理实验、电子实验和光学实验的基础上，开设如固体光电子耦合器件、热电耦器件、发光器件及光子器件。对光通讯系统的传输和光电子器件的作用有了直观的认识和理解。在此基础上，结合地方实际，联系相关光电子产业中的企业，组织学生进行参观学习，从而让学生自己体会从书本上理论到实验实际，再从实验实际再到光电子技术，从光电子技术再到光电子商品的过程，能一下子把整个知识到技术到效益的过程展现在同学们的内心中，从而更能培养和激发学生兴趣，也能将培养目标中的产业式人才完成，弥补普通高等教育中最缺失的人才与市场的不对接的不足。

4.教学目标实现探索。在光电子学基础课程改革中，把教学目标从以知识教育为主转变为实现人才培养和科学人才需求的融合，培养具有创新、探索精神的新时代新型人才。长时间以来，我们在教学过程和专业培养中，存在着理论与实际技术需求的相脱离的现象，造成理工科学生对于市场技术需求常识缺乏。我们把教学内容、教学方法和教学实践环节都做了有意义的初步探索。进一步增强了理论学习到实践环节、实践环节到市场技术发展的学习过程，极大地激发和培养学生的学习兴趣，为将来从事该专业打下坚实的基础和牢固的信心。在近三年中，我们培养的本科毕业生就业率95%以上，该专业毕业生考研成功率30%以上，使光信息科学与工程专业的学生形成了良好的学习氛围，形成了争赶超的局面。同时，针对光信息科学和工程专业的学生，我们注意在进行科学知识教育的同时注重培养市场技术需求方面的培养，增加了企业参观及动手实践等环节，同时讲授在科学研究中人文素养培养的重要性，从而使之潜移默化地对学生进行自然的而不是勉强的人文教育。

参考文献：

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[5]柴金华.《光电子学基础》课程“两结合”与“三要素”教学内容的研究与实践[A].中国光学学会，2010年光学大会论文集[C].2010.

光学电子技术范文篇4

关键词:产业集群;光电子产业;高新技术开发区

一、整合力量，发展具有区域特色的优势产业

（一）整合优势资源。上世纪70年代以来，在东湖地区形成了一批部级的科研院所和大专院校，其中集中了武汉大学、华中理工大学等多所院校，集聚了56个部级科研院所。1971年华中理工大学设立了激光教研室，1978年率先设立了激光专业；1985年全国第一个民营激光企业--楚天激光集团诞生；1974年国家组建了武汉邮电科学院，集中力量研发光纤通信，1976年研制出中国的第一根光纤；1988年武汉长飞与荷兰的飞利浦公司合资设立了长飞光纤光缆公司。与此同时，区域内其它多家在光电子方面比较有影响力的单位，如武汉大学、中科院武汉分院、709所、717所等也相继开展了光电子领域的人才培养和科研工作，使武汉东湖成为光电子领域的带头人。这些科研院所的实力为东湖的光电子产业发展集聚了力量，政府从80年代开始就有意向整合光电子产业的优势资源，寻求更高的平台，发展壮大光电子产业制造规模。

（二）政府定位引导。从90年代开始，在建设国家高新开发区的过程中，政府主要转向了以企业为主体，利用高等院校、科研院所的力量，定位于以烽火通信、长飞光纤光缆、武汉电信器件公司等企业为龙头的信息光电子产业。2000年左右，东湖开发区决定在全国率先建立国家光谷，大规模建设国家光电子产业基地。2001年制定了国家光电子产业基地的发展规划，2004年开发区政府邀请了全球最著名的咨询公司麦肯西公司为开发区政府的战略发展做了详细的规划。

（三）拓展资源。在1991年至2000年期间，以武汉电信器件公司为主，开发区内逐步建立形成建立了激光产业群。开发区着手完善融资平台，鼓励和整合了一批企业在国内a股市场上市，形成了在证券市场有名的“光谷“概念。2003年，开发区加强了区域网络的建设，加快了自主的产业创新集群。早在1987年开发区就建立了中国第一家企业创业中心，到目前为止开发区孵化的企业已经有600多家。开发区内，部级技术创新中心有8家，省级技术创新中心有18家。另外开发区新建了国家光电子实验室，目前已经拥有国家地理地球空间信息实验室、p4实验室和国家植物基因工程中心。所有这些实验装备的提高作为开发区技术的源头，加快促进了区域企业的发展。开发区从早期的以科研院所和大专院校为主的技术集成发展成为通过支持、资助，建立起专门的研发机构，在拥有了较高的技术平台和优势资源的基础上，政府开始引导区域内光电子产业的集群发展。

二、做大光电子优势产业,形成一批上、下游产业共同发展的产业集群

武汉光谷产业群内集中了光电子产业及相关产业的一批中小企业,同类企业相互之间的激励和竞争,加速了新技术的传播和新产品的开发,促进了企业创新机制的形成,形成了采用先进技术和先进工艺来提高产品质量的环境。更为重要的是，产业群内企业在技术上有比其它企业间更广泛和深刻的协作,不仅对技术接收方提高产品质量和产品市场竞争力有益,也为技术供给方产品的下游出路和上游优质原料的供给提供了有力的保证。

武汉光电子产业集群发展的特点是积极参与全球光电子上、下游产业链的分工，不断扩大主导产品的份额。武汉光电子产业很多产品和技术水平已经参与到全球光电子产业的竞争中。例如，烽火科技光通信系统已经和全球基本同步，长飞光纤光缆居全球市场份额的第三位，光电器件也居全球第三位。东湖开发区的光电子产业领域已经掌握了一些世界领先的核心技术，烽火科技集团的3项ip网络技术标准被国际电联批准为国际标准，这是国际电联首次批准的由中国人提出的技术标准。

（一）坚持以技术创新为主，打造光电子产业核心竞争力。

开发区注重依靠自己的一些科研院所和企业进行技术创新，大力扶持光电子产业的发展，1988年华工激光研制出国内首台1万瓦c02激光器，开发区政府牵头，密切大学、科研机构、企业、金融机构和社会中介之间的良性互动。在开发区一共有6000家企业，其中有700家是光电子类企业，每天在这个区域里面诞生约五家新的光电子企业。在光电子领域里实现了销售收入过亿元的有60多家，过10亿元4家，上市公司15家，形成了新兴产业的自动生成机制，集群的产业链不断延伸，形成了后果孵化的四级跳模式。

（二）从政府的途径实现超前的产业配套，做好产业集群发展。

开发区为完善和延伸产业链，策划和实施了一批重点项目。比如促进了烽火科技和nec、阿尔卡特公司合作；重点支持武汉nec移动在手机的领域和光电子领域进行合作；凭借在3g通信和智能手机方面的实力，开发区政府成立了一个手机办公室，专门进行手机产业的策划和协调。此外，开发区还重点推进光存储产业园和可录光盘、闪存卡等重点项目建设。

（三）以创新能力建设为基础，培育核心竞争力，构筑重点产业发展的核心链条。

开发区注重推进企业间形成战略联盟的竞争与合作机制，加强产业和技术联盟建设，促进龙头企业迅速壮大；加快企业孵化的力度，促进中小企业的快速成长，促进不同的企业在区域内发挥自己的比较优势,扬长避短。基于集群化的产业政策要求政府将政策的重心放在促进企业之间、企业与大学、研究机构、社会中介机构间合作之上,并且为这些合作创造良好的环境和必要条件。开发区加强了与产业发展配套的基础设施建设,营造了产业发展和创新的良好环境，并且通过优惠政策引导对产业集群发展有重要影响的公共设施的投资。在加快区域自身产业建设的同时，开发区还加快对重点产业实行战略招商，以自己的产业类型去瞄准在全球光电子领域比较有名的厂商进行招商引资，吸引光电子、光存储、数字家电、通信终端、激光、汽车电子、半导体照明等重点产业的龙头企业入驻。

三、牢牢抓住国家光电子基地的目标，通过品牌壮大产业集群的发展

“中国光谷”品牌是全面反映东湖开发区经济、社会、文化的综合实力的象征。开发区希望通过品牌,带动相关产业的全面发展,从而推动区域经济指标跃上新台阶。光谷在2008年产业总规模达到1000亿元以上，其中光电子超过600亿。下一步，开发区政府将通过两型社会的试点，大力推广光通信产业，大力推动光纤到户项目的实施，支持下一代网络软交换；在移动通信产业，开发区政府重点发展第三代移动通信系统；在光储存方面，开发区将形成100亿左右的产业规模。可以相信，武汉东湖高新技术开发区将在下一轮的竞争中，继续打好武汉“中国光谷”的品牌，全面推进产业集群发展的国际化，实现良性循环发展。

参考文献:

[1]冯文娜，杨慧馨，政府在产业集群成长运行中的作用研究——基于博弈的分析[j]，山东社会科学，2007（11）

光学电子技术范文篇5

关键词：电子通信；工程；技术应用

中图分类号：F224-39文献标识码：B文章编号：1009-9166（2011）032(C)-0181-01

随着电子通信工程为社会在科技领域的进步，奠定了坚实的基础。是电子技术与信息技术相结合，构建现代信息社会的工程领域，电子技术是利用物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学的基础理论解决电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机设计和制造等工程技术问题；信息技术研究信息传输、信息交换、信息处理、信号检测等理论与技术。电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog（模拟）电子技术和Digital（数字）电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、转换。

信息电子技术的应用和发展，在信息电子技术与汽车工业的结合中促成了电子汽车概念的诞生和实现，概括地来说当前的汽车电子技术主要包括：智能化集成传感器：提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号作坊大处理。同时，还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响；嵌入式微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术：随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也相应增加，并可能要求进一步联网。必须开发出更多通用的高水平软件，以满足多种硬件的要求。汽车车载电子网络：汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。

电力电子技术的不断进步和发展，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于20世纪50年代末60年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。20世纪80年代末期和90年代初期发展起来的，集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用，现在不仅应用于传统工业（例如：电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等）方面，并且对高新技术产业（例如：航天、现代化通信等）的发展也尤为重要。

通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。

信息产业，包括信息交流所用的媒介（如通信、广播电视、报刊图书以及信息服务）、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造和销售，以至计算机、光纤、卫星、激光、自动控制等由于其技术新、产值高、范围广而已成为或正在成为今社会经济发展的支柱产业。通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础，辅以相应软件来达到信息交流目的。上个世纪末，多媒体的广泛推广、互联网的应用极大地推动了通信工程专业的发展，展望这个世纪初期，宽带技术、光通信也已经崭露头角。

通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展，作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”，到了20世纪80年代，从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风，为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力，也是从这时起，通信工程迅速兴起，通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要。

从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展，它包括：移动通信与个人通信，卫星通信、光通信，宽带通信与宽带通信网，多媒体通信，语音处理及人机交互，图像处理与图像通信，信号处理及其应用技术，集成电路设计与制造，电子设计自动化（EDA）技术及其应用，通信与测量系统的电路技术，微波技术及其应用，微波传输、辐射及散射，微波电路，微波元器件，微波工程，光电子学与光纤通信工程，信息光电子工程，电子束、离子束及显示工程，真空电子工程，电子与光电子器件，微电子系统设计与制备，纳米材料与技术等。

光学电子技术范文篇6

【关键词】薄膜原理应用光电子器件

一、前言

近年来，国内外正掀起“光电子学”和“光电子产业”的热潮，光电子技术已经在信息、能源、材料、航空航天、生命科学、环境科学和军事国防等诸多领域发挥着重要作用。光电子学是从上世纪七十年代，在光学、电子学及相关学科的基础上发展起来的一门科学，光电子器件的小型化、多样化和性能的不断提高是光电子技术发展的重要标志，在这个发展过程中，薄膜技术功不可没。

当固体或液体的一维线性尺度远远小于它的其它二维尺度时，我们将这样的固体或液体称为膜。一般将厚度大于1μm的膜称为厚膜，厚度小于1μm的膜称为薄膜，当然，这种划分具有一定的任意性。薄膜的研究和制备由来已久，但在早期，技术落后使得薄膜的重复性较差，其应用受到限制，仅用于抗腐蚀和制作镜面。自从制备薄膜的真空系统和各种表面分析技术有了长足的进步，以及其他先进工艺（如等离子体技术）的发展，薄膜的应用开始了迅速的拓展。目前，在光电子器件中，薄膜的使用非常普遍，它们中大部分是化合物半导体材料，厚度低至纳米级。

二、薄膜制备技术

薄膜制备方法多种多样，总的说来可以分为两种——物理的和化学的。物理方法指在薄膜的制备过程中，原材料只发生物理的变化，而化学方法中，则要利用到一些化学反应才能得到薄膜。

1.化学气相淀积法(cvd)

目前光电子器件的制备中常用的化学方法主要有等离子体增强化学气相淀积（pecvd）和金属有机物化学气相淀积（mocvd）。

化学气相淀积是制备各种薄膜的常用方法，利用这一技术可以在各种基片上制备多种元素及化合物薄膜。传统的化学气相淀积一般需要在高温下进行，高温常常会使基片受到损坏，而等离子体增强化学气相淀积（pecvd）则能解决这一问题。等离子体的基本作用是促进化学反应，等离子体中的电子的平均能量足以使大多数气体电离或分解。用电子动能代替热能，这就大大降低了薄膜制备环境的温度，采用pecvd技术，一般在1000℃以下。利用pecvd技术可以制备sio2、si3n4、非晶si:h、多晶si、sic等介电和半导体膜，能够满足光电子器件的研发和制备对新型和优质材料的大量需求。

金属有机物化学气相淀积（mocvd）是利用有机金属热分解进行气相外延生长的先进技术，目前主要用于化合物半导体的薄膜气相生长，因此在以化合物半导体为主的光电子器件的制备中，它是一种常用的方法。利用mocvd技术可以合成组分按任意比例组成的人工合成材料，薄膜厚度可以精确控制到原子级，从而可以很方便的得到各种薄膜结构型材料，如量子阱、超晶格等。这种技术使得量子阱结构在激光器和led等器件中得到广泛的应用，大大提高了器件性能。

2.物理气相淀积（pvd）

化学反应一般需要在高温下进行，基片所处的环境温度一般较高，这样也就同时限制了基片材料的选取。相对于化学气相淀积的这些局限性，物理气相淀积（pvd）则显示出其独有的优越性，它对淀积材料和基片材料均没有限制。制备光电子器件的薄膜常用的pvd技术有蒸发冷凝法、溅射法和分子束外延。

蒸发冷凝法是薄膜制备中最为广泛使用的一种技术，它是在真空环境下，给待蒸发物提供足够的热量以获得蒸发所必需的蒸汽压，在适当的温度下，蒸发粒子在基片上凝结，实现薄膜沉积。蒸发冷凝法按加热源的不同有可分为电阻加热法、等离子体加热法、高频感应法、激光加热法和电子束加热法，后两种在光电子器件的制备中比较常用。

电子束加热法是将高速电子束打到待蒸发材料上，电子的动能迅速转换成热能，是材料蒸发。它的优点是可以避免待蒸发材料与坩埚发生反应，从而得到高纯的薄膜材料。近年来人们又研制出具有磁聚焦和磁弯曲的电子束蒸发装置，使用这样的装置，电子束可以被聚焦到位于基片之间的一个或多个支架中的待蒸发物上。

激光蒸发法是一种在高真空下制备薄膜的技术，激光作为热源使待蒸镀材料蒸发。激光源放置在真空室外部，激光光束通过真空室窗口打到待蒸镀材料上使之蒸发，最后沉积在基片上。激光蒸发法具有超清洁、蒸发速度快、容易实现顺序多元蒸发等优点。后来人们使用脉冲激光，可使原材料在很高温度下迅速加热和冷却，瞬间蒸发在靶的某一小区域得以实现。由于脉冲激光可产生高功率脉冲，完全可以创造瞬间蒸发的条件，因此脉冲激光蒸发法对于化合物材料的组元蒸发具有很大优势。使用激光蒸发法可以得到光学性质较好的薄膜材料，包括zno和ge膜等。

溅射是指具有足够高能量的粒子轰击固体表面（靶）使其中的原子或分子发射出来。这些被溅射出来的粒子带有一定的动能，并具有方向性。将溅射出来的物质沉积到基片上形成薄膜的方法成为溅射法，它也是物理气相淀积法的一种。溅射法又分直流溅射、离子溅射、射频溅射和磁控溅射，目前用的比较多的是后两种。在溅射靶上加有射频电压的溅射称为射频溅射，它是适用于各种金属和非金属材料的一种溅射淀积方法。磁控溅射的原理是，溅射产生的二次电子在阴极位降区内被加速称为高能电子，但它们并不直接飞向阴极，而是在电场和磁场的联合作用下进行近似摆线的运动。在运动中高能电子不断地与气体分子发生碰撞，并向后者转移能量，使之电离而本身成为低能电子。这些低能电子沿磁力线漂移到阴极附近的辅助阳极而被吸收，从而避免了高能电子对基片的强烈轰击，同时，电子要经过大约上百米的飞行才能到达阳极，碰撞频率大约为107/s，因此磁控溅射的电离效率高。磁控溅射不仅可以得到很高的溅射速率，而且在溅射金属时还可以避免二次电子轰击而使基板保持接近冷态。

分子束外延（mbe）技术是一种可在原子尺度上精确控制外延厚度、掺杂和界面平整度的超薄层薄膜制备技术。所谓“外延”就是在一定的单晶材料衬底上，沿着衬底的某个指数晶面向外延伸生长一层单晶薄膜。分子束外延是在超高真空条件下，精确控制原材料的分子束强度，把分子束射入被加热的底片上而进行外延生长的。由于其蒸发源、监控系统和分析系统的高性能和真空环境的改善，能够得到极高质量的薄膜单晶体，可以说它是一种以真空蒸镀为基础的一种全新的薄膜生长方法。

光学电子技术范文

英文名称：ChineseJournalofElectronDevices

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国际刊号：1005-9490

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CA化学文摘(美)(2009)

SA科学文摘(英)(2009)

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本刊主要向国内外介绍有关电子学科领域的新理论、新思想、新技术和具有国内外先进水平的最新研究成果和技术进展。本刊发扬学术民主，坚持双百方针，为促进国内外学术交流、促进电子科学技术快速发展和国民经济建设服务。本刊主要刊登真空电子学、微波电子学、光电子学、薄膜电子学、电子显示技术、激光与红外技术、半导体物理与器件、集成电路与微电子技术、光纤技术、真空物理与技术、表面分析技术、传感技术、电子材料与元器件、电光源与照明技术、电子技术应用，并涉及电子科学领域里的最新研究动态。

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真空电子学

微波电子学

光电子学

电子显示技术

激光与红外技术

半导体物理与器件

集成电路与微电子技术

光纤技术

获奖情况

光学电子技术范文篇8

瞬态光伏技术（TPV）能够有效探索半导体功能材料中光生电荷的输运性质，是一种无损检测技术。简述了利用瞬态光伏技术探索半导体功能材料的光电性质，包括分析功能材料的类型、载流子的传输方向、载流子的寿命、分离效率等信息，这对我们理解半导体功能材料的各种光物理过程是非常有益的。

关键词：

瞬态光伏技术；光生电荷；光生电子-空穴对；光生载流子

瞬态光伏技术是微区扫描技术中表面光电压的一种。表面光电压就是半导体的光伏效应，当半导体的表面被大于其带隙能的光照射时，半导体价带（VB）中的电子由于吸收了光子的能量，跃迁到半导体导带（CB），价带中留下空穴，产生光生电子-空穴对，这种光生电荷的空间分离产生的电势差为光伏效应，W.G.Adams在1876年最先观察到这一现象。1948年以后，半导体领域的开拓使得光伏效应成为一种检测手段，并应用于半导体材料特征参数的表征上。不同于稳态表面光电压（SPS）检测在连续波长的光激发下的光生载流子（电子或空穴）的分离结果，瞬态光伏技术检测的是在极短的光（纳秒ns或飞秒fs级别）激发后的光生载流子的产生、分离、复合等一系列动力学行为。

1瞬态光伏技术的发展

瞬态光伏的说法源于英文Transientphotovoltage。这种检测方法也有许多其他的表达方式，如时间分辨光伏等。最早利用瞬态光伏技术的是E.O.Johanson［1］，1957年Johnson通过此技术探索了多种半导体中少数载流子的寿命。瞬态光伏技术的发展依赖检测仪器中光源的使用，Johnson采用的光源为电火花隙（Sparkgap），它的时间分辨率在微秒范围内。J.Hlavka和R.Svehla［2］使用发光二极管作为光源，将测试装置从等效电路上进行分析，得到的时间分辨率为100ns。这一技术的改进对未来瞬态光伏技术的迅速发展起到了至关重要的推动作用。随着具有超快时间分辨率的脉冲激光器作为光源，瞬态光伏的时间分辨率也逐渐提高，在各类型的半导体材料中都有应用，探索这些半导体材料的光电性质，获得了很多优异的成果。例如2004年，B.Mahrov等人研究了空穴导体CuSCN等和电子导体TiO2等的瞬态光伏，分析得知不同的半导体类型（空穴或电子导体）导致了电荷注入方式不同［3］。

在利用瞬态光伏技术作为研究手段的工作中，德国Th.Dittrich研究小组获得了令人瞩目的成绩。他们不仅检测到时间分辨率为纳秒级的光伏结果，同时研究了不同类型半导体材料的瞬态光伏性质，建立了多种模型［4］。V.Duzhko博士在低电导材料方面也做了大量的工作，从单一的Si器件到现在的复杂器件，如染料敏化的TiO2器件、量子点电池器件等［5］。此外，瑞士的AndersHagfeldt小组［6］，英国的BrianC.O'Regan小组［7］和日本的KunioAwaga小组［8］也对半导体材料的瞬态光伏性质有卓越的研究。在国内复旦大学应用表面物理国家重点实验室的侯晓远教授课题组和吉林大学光化学与光物理实验室的王德军教授领导的科研小组对瞬态光伏技术的研究都取得非常好的研究成果。侯晓远教授课题组从有机薄膜半导体等瞬态光伏结果发现了极快激子解离过程［9］。王德军教授课题组在研究功能半导体材料，如TiO2、ZnO、Fe3O4、BiVO4等新兴的半导体材料的瞬态光电性质有重要发现［10-13］。

2瞬态光伏技术的装置及获得的信息

理想的光伏测试技术可以调节不同的参数对半导体功能材料进行测试，例如，调节系统的温度、压力、气氛等一系列参数，也可以选择不同的光源（连续光源或者脉冲激光源）进行瞬态光伏（时间分辨的光电压）的测量，如图1a中所示。作为一种无损检测设备，瞬态光伏系统的搭建通常是按照图1b中的简图自组装搭建。光源为脉冲激光器，测试过程中经过衰减的激光可以通过渐变圆形中性滤光片进行调节，衰减后的激光通过反光镜直接照射到样品池中。样品池的被测信号经过信号放大器，由数字示波器进行检测记录。光生电荷的产生是一个极其快速的过程，相比之下，光生电荷载流子的分离、扩散、转移和复合则较慢，一般时间分辨率在纳秒、微秒甚至更长的时间，光生载流子在不同时间分辨率内的传输动力学行为对半导体功能材料的活性有着重要的影响。例如，半导体的光电转换效率就受到半导体光生电子空穴对的分离程度影响；光生载流子的传输方向影响功能材料的性质及其应用；同时光生载流子的寿命及其具有的能量可以决定体系的氧化还原性等。因此，通过瞬态光伏技术可以获得半导体功能材料光生电荷的分离效率、获得光生载流子（电子或空穴）的扩散方向、光生载流子的扩散寿命等微观动力学信息。通过这些信息，我们可以分析半导体功能材料的物理化学性质，以及这些性质与材料活性之间的关系，这对进一步提高和优化功能材料的性能是非常重要的。

3瞬态光伏获得材料类型和载流子传输方向

利用瞬态光伏技术可以判断功能材料的类型。例如图2所示，2a中为n型Si的瞬态光伏谱图。它显示当材料的表面受到光照以后，n型半导体的瞬态光伏信号为正，光生电子向材料的体相迁移，光生空穴向表面迁移，并在表面大量聚集，因此表现为正信号。2b中p型Si的瞬态光伏信号为负。当p型材料受到光激发以后，光生电子向材料的表面移动，光生空穴向体相移动，因此信号为负［14］。

4瞬态光伏技术比较材料的分离效率及寿命

利用瞬态光伏技术可以分析半导体功能材料的光生电荷分离效率和光生载流子的扩散寿命。在光催化应用中，光生载流子的分离效率及寿命影响着催化剂的活性。光生电子-空穴对的分离效率越高，载流子的寿命越长，说明在光催化降解过程中参与氧化还原反应的载流子越多，催化活性越高。如在C掺杂的TiO2材料（C-TiO2）中［10］，不同的煅烧温度获得的样品，由于光电性质的不同，催化活性具有明显差异。如图3a所示，瞬态光伏信号在最大值处（P2峰）归因于光生电荷载流子的扩散，与P25的瞬态光电压曲线相比，在130℃、150℃、180℃煅烧温度制备下C掺杂TiO2样品P2峰位的响应时间分别是19ms、32ms、30ms，C的掺杂使得样品的扩散光伏寿命明显延长，说明C-TiO2的光生载流子的分离效率更高，光生载流子的复合更慢，因此有更多的载流子参与光催化的氧化还原反应，催化活性更高，如图3b。

5瞬态光伏技术的未来及展望

光学电子技术范文篇9

关键词：微电子技术电子束光刻前途

中图分类号：TN305文献标识码：A文章编号：1672-3791（2012）11（a）-0072-01

光刻是现代集成电路制造的基础工艺技术，也是最关键、最核心的加工技术。它就像洗相片一样，将电路图形投影到底片（硅芯片）上，然后刻蚀加工出电路、元器件。制造一片集成电路，要经过200～300多道工序，其中要经过多次光刻，占用总加工时间的40%～50%，光刻工艺的水准直接决定了一国电子技术的水平。

现代微电子技术的发展基本遵循摩尔定律，也就是说：每18个月左右，集成电路元器件的特征尺寸要缩小1/2，集成密度要增加一倍。西方发达国家把微电子技术作为一项战略产业，对发展中国家严格实行技术封锁限制。像美国国会就规定，卖给中国的集成电路关键加工设备要比美国的水平低2代。今天，INTEL（英特尔）公司已经可以投产元器件尺寸为10nm左右的集成电路，而我国相应的水平只有40nm，加工水平相差2代（即20nm、10nm）。

我国已经在过去数个五年计划中将微电子技术列为高技术重点工程，在一些方面取得了一定进展。这其中光刻加工设备一直是重点中的重点。目前，国际上采用的主流工艺是光学光刻。光学光刻的光源从波长较长的红外线一直发展到了今天的紫外线，但是光学光刻正在日益接近其物理极限，也就是说再往小的加工，就会遇到原理性的障碍，而无法进行下去。各工业强国都在加紧开发下一代光刻工艺，主要的技术方法有：x射线光刻、深紫外线投影光刻、电子束光刻、离子束光刻等。在各种方案中，电子束光刻以其特有的魅力，成为大有前途的下一代加工技术。

所谓电子束光刻，就是用电子源发出电子束，经过掩膜和电子透镜，将图案投射到硅片上，从而形成电子线路的工艺技术。电子束加工技术是近30年来发展起来的一门新兴技术，它集电子光学、精密机械、超高真空、计算机自动控制等近代高新技术于一体，是推动微电子技术和微细加工技术进一步发展的关键技术之一，因而已经成为一个国家整体技术水平的象征。电子束曝光技术广泛地应用于高精度掩膜、新一代集成电路研制及新器件、新结构的研究与加工等方面。目前，世界各国都投入了大量人力、物力、财力进行电子束微细加工技术研究。20世纪90年代以来，美、日的一些研究部门采用电子束曝光技术，已经制造出高精度纳米级掩膜和器件。电子束光刻也是研究新一代量子器件的有力工具。

电子束光刻中使用的曝光机一般有两种类型：直写式与投影式。直写式就是直接将会聚的电子束斑打在表面涂有光刻胶的芯片上，不需要光学光刻工艺中最昂贵和制备费时的掩膜；投影式则是通过高精度的透镜系统将电子束通过掩膜图形平行地缩小投影到表面涂有光刻胶的衬底上。一般直写式曝光机主要使用的是热场发射源（表面镀ZrO的钨金属针尖），工作温度在1800K，和冷场发射源相比可以有效地防止针尖的污染并提供稳定的光源。电子源发射出来的电子束的聚焦和偏转是在镜筒中完成的。镜筒通常包含有光阑、电子透镜、挡板、像散校正器和法拉第电流测量筒等装置。光阑的作用主要是设定电子束的会聚角和电子束电流。电子透镜的作用是通过静电力或是磁力改变电子束的运动。电子透镜类似光学透镜，也存在球差和色差（当外圈电子会聚比内圈电子强时就形成了球差，而当能量有微小差异的电子聚焦在不同平面上时就形成了色差），从而限制了束斑的大小和会聚角的范围。像散校正器可以补偿不同方位角电子束的像差。挡板的作用是开启或关闭电子束。结合刻蚀和沉积工艺，利用直写式曝光技术可以制备20nm甚至更细的图形，最小尺寸达10nm的原理型纳米电子器件也已经制备出来。由于直写式曝光技术所具有的超高分辨率，无需昂贵的投影光学系统和费时的掩膜制备过程，它在微纳加工方面有着巨大的优势。但由于直写式的曝光过程是将电子束斑在表面逐点扫描，每一个图形的像素点上需要停留一定的时间，这限制了图形曝光的速度。直写式电子束光刻在产能上的瓶颈使得它在微电子工业中一般只作为一种辅助技术而存在，主要应用于掩膜制备、原型化、小批量器件的制备和研发。但直写式电子束曝光系统在纳米物性测量、原型量子器件和纳米器件的制备等科研应用方面已显示出重要的作用。

投影式曝光机是指将大束的电子束，照射到掩膜上，然后通过掩膜上的图案缝隙，将图案投影到芯片上。这种方法和当前的光学光刻技术是相同的。由于电子束不像光那样有光学的衍射效应，因此可以将图案做的很小，大大提高集成度。

这两种方法各有其优缺点，用直写式加工方法，电子束直接在芯片上扫描，形成图案，优点是省却了制作复杂、价格昂贵的掩膜，缺点是电子束能量太小，因而要在一个点上投射很长时间，这就限制了加工速度，使其不能在大规模生产中应用。而用投影式曝光加工方法，需要制备昂贵的掩膜，而且由于电子能量太小，打到任何物质上都会发生反射、散射等情况，这使得成像效果大打折扣。

光学电子技术范文篇10

关键词：中职;光电信息技术;专业建设;课程体系

中图分类号：G710文献标识码：A文章编号：1005-1422（2016）01-0043-03

一、广东光电信息技术技能型人才需求现状

光电信息产业是否成功，最重要的条件是人才。广东光电信息产业主要集中在光电照明、光电信息显示以及光通讯，以光电照明与光电信息显示行业来说，产品现已占据我国相关市场份额半壁以上江山，保守预估相关从业人员至少100万以上，高技能型专业人才需求，保守估计（包括转岗人员），每年新增需求至少在20%以上，那么每年新增光电信息技术专业（光电照明、光电信息显示）高技能型人才将达到20万人以上。

二、专业建设的探索与实践

（一）树立综合职业能力培养目标的指导思想

职业教育的职业性决定了其要以职业定向为基本特征，使受教育者掌握专门的实用知识、技能和技巧，而职业教育的教育性则决定其要以教育的本质即育人为出发点、落脚点，职业性、技术性与教育性并存，是职业教育这一教育类型的特色和本质所在，无论偏颇哪一方面都会迷失方向，影响学生的可持续发展。因此，在教给学生切实可用的专业技术的同时，也应注重培养他们分析、判断与解决问题的综合职业能力，同时更应在专业教学中渗透职业素养教育，全面培养学生“学会学习、学会做事、学会做人”的能力和素养。总体而言，即要求树立以培养学生“方法能力、社会能力与专业能力”为宗旨的课程体系开发思想。

（二）光电信息技术领域学习课程体系的构建

1.光电信息技术学习领域课程体系的构建过程

按照学习领域课程体系的开发流程，在对广东省内具有代表性光电信息类企业的职业岗位设置与典型工作任务进行大量调研、对已毕业学生进行问卷调查以及对开设有光电信息技术类专业的职业院校调研的基础上，聘请职业岗位群所对应的企业技术专家、生产一线技术人员（企业实践专家）、职业教育专家、课程开发专家和专业带头人、骨干教师，分析光电信息类企业典型职业岗位和典型工作任务，并根据典型工作任务提出应该具备的综合职业能力。在此基础上根据能力复杂程度整合典型工作任务形成职业能力领域，经过归纳与选择，确定行动领域，开发具有地方特色的基于工作过程的光电信息技术专业课程体系。开发过程如图1所示。

2.光电信息学习领域课程体系的重构

本课题组通过对广东光电信息产业现状的分析，对广东光电信息行业协会、珠三角有代表性的光电信息企业、毕业生以及开设有相关专业的职业院校进行调研，结合广东省电子职业技术学校的办学特点与优势，确立LED照明与信息显示应用为我校光电信息技术专业未来的发展方向，通过聘请广东省半导体照明协会以及相关企业技术专家、职教专家、课程开发专家、专业带头人以及骨干教师等组成专家组，对广东LED照明及信息显示岗位群进行了详细分析，采用基于工作过程导向的课程开发模式，对光电信息技术专业的课程体系进行了重构，具体见图2所示。

方法能力

1.分析判断、学习以及思维能力;2.较强的文字功底，能按说明书的要求作业、书写报告等;

3.计算机基础应用能力;4.较强的安全意识

社会能力

1.良好的职业道德;2.团队合作精神;3.身心健康;

4.沟通协调和语言表达能力;5.职业生涯发展规划

专业能力

1.LED基础知识与产品工艺流程;

2.识读爆炸图;

3.识读工艺规程，按规程操作;

4.正确使用常见电子测量仪器与设备，掌握其维护与保养知识;

5.扎实的电路分析能力;

6.常见电子元器件的基本知识;

7.掌握SMT贴片机操作与维护方法;

8.掌握安全用电知识

1.熟悉产品性能及指标参数;

2.现场取景及与工程方案规划与设计能力;

3.具有工程制图能力，编制工艺文件，绘制施工图;

4.工程项目的安装与调试能力;

5.工程项目的基本管理能力;

6.扎实的电路分析能力;

7.掌握安全用电知识

1.熟悉光特性以及光学系统的基本知识;

2.具有扎实的电路分析与设计能力;

3.较强的软件设计能力;

4.熟练使用电路辅助设计软件;

5.能运用常见电子测量仪器对电路进行检测与分析;

6.掌握安全用电知识

1.熟悉本单位以及竞争对手产品性能及指标参数;

2.目标客户定位与开发;

3.营销规划与方案制定;

专业能力

培养课程光电子技术基础、电子工艺与技能实训、电子测量仪器使用与维护、电工技术基础与技能、照明系统安装与调试、LED显示屏安装、调试与检修、SMT操作与维护、单片机原理及应用、车间管理技术

LED照明工程及应用、LED显示技术及应用、图形图像处理、工程制图与CAD、电工技术基础与技能光电子技术基础、工民建基础、钳工基础与技能、计算机网络基础、项目管理基础

照明光学设计、LED照明系统分析与设计、LED驱动电源技术、光电子技术、单片机及接口技术应用、LED显示技术及应用、电子线路CAD、电子测量技术、电工技术基础与技能

市场营销与实务、客户关系管理、LED照明工程及应用、LED信息显示技术及应用

方法能力

培养课程语文、安全教育、计算机基础

社会能力

培养课程德育、体育与健康、职业生涯发展规划、人际交往与口才

图2以工作过程为导向的光电信息专业课程体系

通过以上的分析可知，广东光电信息产业LED照明与信息显示方向岗位需求众多，各岗位所要求的专业能力也有很大的不同，作为职业院校，一个专业方向培养的学生不可能面面俱到，应结合本地产业需求特点、本校的办学特点与方向、毕业生的就业意愿综合考虑专业设置方向，本课题组经过多方调研与分析，结合我校的特点，定位毕业生的主要工作岗位为LED照明及信息显示产品维修，根据毕业生职业发展的需要，定位迁移岗位为LED工程规划与设计，开设的主要专业技能课程有：LED照明工程及应用、LED显示技术及应用、图形图像处理、工程制图与CAD、电工技术基础与技能、光电子技术基础、电子工艺与技能实训、单片机原理及应用、电子测量仪器使用与维护等。

中职光电信息技术专业建设的探索与实践

3.课程标准体系的建设

课程标准体系是人才培养的核心，我校在进行光电信息技术专业建设的过程中，会同光电信息行业协会与龙头企业紧密合作，基于工作过程导向，校企共建项目课程标准体系，下面以LED照明工程及应用为例进行具体阐述：

1.熟悉照明系统设计师职业资格标准;

2.具有照明设计、景观设计、室内设计或建筑设计类相关专业背景;

3.具有一定的电工技术基础与实训能力，有从业资格证;

4.熟练使用图形图像处理与光学仿真软件;

5.能熟练使用照明系统安装与调试工具与仪表

在进行课程标准体系的建设过程之中，除按上表要求制定该课程标准体系之外，还要求将职业综合能力培养与职业资格证书的获取相结合、学生实训项目与企业项目相结合、教室与车间相结合的三结合模式，以校企合作为基础，真正做到以典型工作任务引领专业知识学习，以职业资格证书的标准规范课程内容，以工作岗位技能淬炼师生技能，将职业标准融入职业教育课程体系，使课程能够提供给学生实际工作中所需要的知识、技能与综合职业素养，使学生毕业即能就业。

三、教学团队建设

课程体系的实施主要靠教师来执行，教师的教育教学能力直接决定了课程体系实施的功效。为顺利开展专业建设，我校多年来坚持通过多种途径加强师资队伍建设。一是走出去：出国培训、部级（省级）骨干教师培训、企业实践、行业资格认证培训等;二是引进来：聘请行业协会、企业、专业领域知名专家、技术骨干以及能工巧匠到校任教、培训与交流，开展多种形式的教育教学活动，专、兼职均可，加强专业基础扎实、技能突出的中青年教师队伍建设;三是内部挖潜：通过组织本校教学名师、专业带头人以及骨干教师定期开展教育教学研究，带动中青年教师迅速成长。通过以上方式构建了一支以专业带头人、骨干教师、多技能教师以及企业与行业协会等兼职教师为主体的高水平、高素质、专兼结合的教学团队。

由于中职生源绝大部分是初中毕业没能考取普通高中的学生，是单一教育评价体系的“失败者”，当他们进入中职学校后，面临由普通教育向职业教育转变，发展方向由升学为主向就业为主转变，使中职学生直面社会和职业选择产生了种种困扰和心理问题，这就要求中职学校的教师不仅要有较强的教育教学专业能力、指导实践的实操能力，还需要有指导学生就业的职业指导能力和疏导、调节学生心理问题的能力。

四、教材建设

成立由专业带头人、骨干专任教师和企业技术专家、能工巧匠组成的课程开发团队，课程开发团队根据制定的课程教学大纲与课程标准体系，编写适应任务驱动教学的教材以及开发相应数字资源，确保工学结合的人才培养质量。建立教材编写立项制度，联合企业加强监督与指导，对立项的教材在经费上给予保证。课程建设以教材建设为核心，打破传统学科体系的限制，紧密结合光电信息技术职业需要，突出教材的职业性、应用性和工作过程性。开发出基于“工作过程导向”项目驱动式，适应“教、学、做”一体教学模式要求的专业教材。

五、实训基地建设

光电信息技术专业实训基地的建设主要遵循校企合作，以校为主的原则，建设成特色鲜明、功能完善、技术先进，具有真实工作环境的实训基地，使它既能承担本校光电信息专业学生实训，又能承担光电信息专业企业与社会培训的实训，同时也能为广州地区同类职业院校提供有益的借鉴。

校内实训基地的建设。组建光电子基础实训室（与电子基础实训室共建）、电子工艺与技能理实一体化课室、电工基础实训室、图形图像处理实训室、计算机辅助设计实训室、单片机应用技术实训室、光电信息综合实训室等，满足光电信息专业实训、培训的需要。在组建过程之中，专业系部充分征求行业协会与企业专家意见，组织骨干教师主动参与实训设备的设计与研发，与实训设备厂家一起建设光电信息专业实训室。

校企合作，共建实训基地。采取的方式主要是学校提供场地及部分改造经费，企业提供设备、技术与师资支持，共同组建企业冠名实训室，企业定期选派技术骨干人员到校为学生讲授相关专业技能，同时也承担部分企业员工的专业技能培训任务，由双方共同管理。

校外实训基地的建设。为进一步加强校企合作，通过联合一些知名光电信息企业（广州市鸿利光电、佛山市国星光电等）以及广东省半导体照明产业协会等行业协会，筹组我校光电信息技术专业校外联合实训基地，将职业岗位工作过程融入到生产性实训与顶岗实习之中，提高了学生的就业能力，更好地满足社会需求。

参考文献：

[1]赵志群.职业教育学习领域课程及课程开发[J].徐州建筑职业技术学院学报，2010（6）.

[2]冯艳妮，刘培培.基于工作过程导向的中职光电子技术专业课程体系研究与实践[J].职教通讯，2013（12）.

光学电子技术范文篇11

【关键词】电子信息技术;应用特点;研究探讨

当前经济社会高速发展，电子信息技术已经越来越广泛的渗透各个领域行业。如何有效运用电子信息技术，为经济社会发展服务，成为当前业内普遍关注的课题。笔者结合自身工作实践，在本文中阐述了电子信息技术的主要内涵，指出了电子信息技术的主要应用方向，分析了当前我国电子信息技术存在的问题，展望了未来电子信息技术的发展趋势，以期对当前和今后一个时期的电子信息技术运用有所借鉴帮助。

一、电子信息技术的主要内涵

所谓电子信息技术，是指运用电子技术来获取、传递、处理和利用信息。电子信息技术主要包括传感技术、通信技术、计算机技术、信号处理技术。目前，电子信息技术已经涉及到了通信设备制造业、计算机设备制造业、微电子器件制造业、视频音频产品、信息应用设备制造业、软件业、信息服务业、网络建设等多个产业，逐渐得到了各领域行业的重视。

二、电子信息技术的主要应用方向

电子信息技术作为计算机的主要发展特征，已经在计算机网络上得到多方面应用，主要应用方向有以下几点：

一是智能集约化。可以说，智能化是计算机发展道路上的一个重要方向。计算机智能是通过科学研究而建立的，运用现代网络信息技术对人的思维活动、感觉行为进行适当模拟，并对相关信息开展集约化逻辑分析和综合处理。

二是网络数字化。在计算机在现代社会中的不断深入运用中，网络逐渐成为计算机技术和信息技术结合的产物。计算机以其高清晰的数字处理技术，通过网络化运行，对信息资源进行互动交流共享，使网络数字化得到了实现。

三是高效快捷化。可以说，现代计算机网络技术最大的特点就是高效快捷。在整合存储各种信息资源的基础上，通过运用计算机电子信息处理技术，使各种管理都能实现高效快捷化。

三、当前我国电子信息技术存在的问题

1.技术力量比较缺乏

当前，技术人才缺乏、技术力量不足，成为制约我国电子信息技术发展的最主要问题。虽然我国高校在电子信息技术方面的人才培养力度不断加大，也取得了一定的实效，但这些技术人才多是单一型，从事的计算机信息技术领域比较单一，复合型的技术人才在我国十分少见。与此同时，这些电子信息技术人才相对低端，高端的电子信息技术人才严重欠缺。这都在很大程度上制约了我国电子信息技术的高速发展。

2.发展环境资源紧缺

制约我国电子信息技术发展的又一难题是发展环境资源的严重紧缺。造成这一局面的主要原因是我国电子信息产品的假冒伪劣、知识产权侵权行为、盗版产品的走私贩卖以及企业间不良竞争等多个方面。这些现象的存在，使我国电子信息技术在国际市场的竞争力持续下降，同时降低了我国电子信息技术的发展潜力。所以，要着力为电子信息技术营造良好发展环境，充分发挥电子信息技术人才的能力水平，全面推动我国电子信息技术市场的发展进步。

3.产业机构不够合理

目前我国的电子信息技术产业机构不够合理，这在一定程度上导致我国电子信息技术产品，与其他发达国家相比，各方面都比较落后。我国的电子信息技术产业虽然具有良好的发展前景，但正是因为产业机构不合理，制约了我国电子信息技术的发展快速升级。只有着力打破传统的产业机构设置，按照我国电子信息技术实际情况和发展特点，构建起完备科学的电子信息技术产业机构，才能真正推进电子信息技术科学、健康发展。

四、未来电子信息技术的发展趋势

1.系统集成发展

在电子信息技术发展过程中，系统集成电路制造技术是重要的组成部分。作为电子信息硬件产品核心，集成电路在应用范围上十分广阔，包括计算机的CPU、各种IC卡，都要运用集成电路。可以说，集成电路技术是我国高科技成果的代表，在世界经济发展上具有举足轻重的作用。而且，系统集成电路产品的芯片面积变大，集成度也逐渐变高，但尺寸越来越小，系统日益完善。估计在未来十几年的时间里，系统集成电路主要发展趋势就是加工细微化、硅片大直径化。

2.光电子技术发展

电子信息技术经历了光电子学和电子学两个发展阶段，已经逐步进入光电子技术发展时期，这是电子信息技术的飞跃性发展。光电子技术正逐渐衍生出两门学科，分别是能量光子学、信息光子学，根据市场发展的需求和自身特有的规律，能量光子学和信息光子学两个学科不断进步发展，正在逐步推动建立现代光电子信息产业与光电子交叉学科的形成，这在规模和扩大速度上，都是前所未有的。

3.个性化业务发展

未来计算机网络发展的主要趋势和方向就是高性能、大容量、多业务，逐步满足用户个性化的发展需求。同时，随着IP业务的持续增长，未来网络技术必将以超高速因特网为发展重点。我国的第一代因特网数据比较单一，第二代因特网了将融合语音、影响及数据等，正逐渐取代第一代英特网。可以说，由于DWDM的广泛采用，网络传输的成本大幅降低，用户实现了无线宽带与多媒体的实时通信。

总而言之，随着我国科学技术水平的不断提升，电子信息技术正逐步发展壮大。实践证明，电子信息技术容易受到科技水平的制约，所以必须要牢牢把握其技术应用特点和发展趋势。笔者认为，只要我们充分认清电子信息技术的主要内涵，把握好智能集约化、网络数字化、高效快捷化等电子信息技术的主要应用方向，进一步正视当前我国电子信息技术存在技术力量比较缺乏、发展环境资源紧缺、产业机构不够合理等诸多问题，真正明晰未来电子信息技术系统集成发展、光电子技术发展、个性化业务发展的趋势，就一定能够促进电子信息技术更好的服务于人类社会和生活。

参考文献

[1]魏万云.浅谈当代电子技术的发展[J].中国科技信息，2005年第19期.

[2]杨清林.浅谈电子信息技术的发展趋势[J].电子制作，2013年第19期.

光学电子技术范文1篇12

1.1量子计算机量子计算机可简单理解为遵循量子力学能够进行高速运算、存储和处理信息的计算机，它是在社会对高速度、保密好、容量大的通讯及计算提出较高要求的情况下产生的。物理主体主要包括：液态核磁共振量子计算机、(固态)硅晶体核磁共振量子计算机、离子陷阱、量子光学、腔室量子电动力学、超导体方案等。量子计算机的功能在于进行大数的因式分解，和Grover搜索破译密码，但是同时也提供了另一种保密通讯的方式，此外还可以用来做量子系统的模拟。但是在昨晚高难度运算后，能耗高、寿命短，散热量大等缺点则暴露出来，真正有价值的量子计算机还有待继续研究。

1.2光子计算机光子计算机进行数字运算、逻辑操作、信息存贮等内容利用的是光信号，以光运算代替电运算，主要由激光器、光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件设备组成。它具有运算、处理能力极强的优点，同时，兼具容错性，能够进行模糊处理，但并不影响运算结果，智能化更高端。它主要具有以下好处：光子不带电荷，不产生磁场，也不受磁场作用影响；光子也不具有静止质量，可以在真空和介质两种状态下传播；信息存储容量大，通道宽，通信能力强；能量耗用低，散热量小，节能环保性较强，也避免了计算机运行时内部过热的情况。目前虽然光子计算机在功能和运算速度方面和电子计算机有一定差距，但光子计算机的进一步研制、完善，在对图像处理、目标识别和人工智能等方面发挥重大作用。

1.3生物计算机生物计算机也叫做放生计算机，是以仿生学研究为基础而形成的新型计算机技术，它以生物工程技术生产的蛋白分子制成生物芯片作为基础元件。它具有并行处理的功能，运行速度比普通的电子计算机要快10万倍，存储空间占用更是少之又少。它具有的优点很多，首先，体积小、功效高，比集成电路小很多，可以隐藏在地板、墙壁等地方；其次，具有自我修复功能，它的内部芯片出现故障时，不需要人工修理，能自我修复，永久性、可靠新高；再者，能耗很低，能量消耗仅占普通电子计算机的10亿分之1，散热量很小；第四，不受电路间信号干扰。目前，这种计算机还在研制阶段，存在技术不成熟、信息提取难等问题，还需要继续优化。

1.4纳米计算机纳米计算机研制是计算机发展过程中的一场革命，它以纳米技术为基础研制出计算机内存芯片，其体积相当于发丝直径的千分之一，生产成本非常低，不需要建造超洁净生产车间，也不需要昂贵的实验设备和人数众多的生产团队，同时，纳米计算机也需要耗费能源可以忽略不计，但是对其强大其性能的发挥丝毫不产生影响。纳米计算机可以应用到微型机器人，以至于日用电子设备，甚至玩具中，都能获得强大的微处理功能，其应用范围也涉及到现代物理学、化学、电子学、建筑学、材料学等各个学科领域。这项新的课题技术也在不断的完善和发展，将为计算机发展带来新的内容。

2云技术和网络技术发展

2.1云技术云计算是分布式计算的一种形式，它通过将计算拆散计算再进行组合回传的方式进行，可以达到和超级计算机同样强大的网络服务，这是云技术的根本。云技术不仅仅作为资料搜集手段，它是集网络技术、信息技术、整合技术管理平台技术、应用技术为一体的综合资源池，灵活便捷。云技术作为一种商业模式的体现方式，其应用非常广泛，目前，已经在搜索引擎、网络信箱等领域投入使用，未来在手机、GPS等行动装置上也可实现。云技术正以它的可靠、实用、安全等性能逐渐被人们所接受，云物联、云存储、云呼叫、私有云、云游戏、云教育、云会议以及云社交等正逐步强化它的服务功能。

2.2网络技术网络技术发展有赖于光纤技术的快速发展。光导纤维技术在通信、电子和电力等领域日益扩展，成为大有前途的新型基础材料，与之相伴的光纤技术也以新奇、便捷赢得人们的青睐。它具有耐湿、耐辐射、易于安装和保养、24小时的连续工作等性能被广泛应用。尤其在塑料光纤产生后，海底光缆工程得以顺利实施，对世界范围网络通信起到良好的推动作用。

3移动计算机技术发展

目前最热门的是wifi无线技术，而最新的是4G通信技术，这两项技术对移动计算机的发展起到了关键的支撑作用。4G网络时代刚刚开启，目前开始应用于移动设备上，但是在微型便携计算机上的应用尚未起步。如何将移动计算机等终端产品通过芯片等形式与4G网络完没相连接，如发展移动电视、移动电脑、成为一项热门话题，有待进一步研究探索。

4结束语