光电 专业导论
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光电子专业导论论文光纤技术的发展光波是一种电磁波,在19世纪末就有人尝试用光信号传送话音,但是,由于当时的光源相干性很差;光波在大气中传播受气候影响严重,很难获得长距离的稳定通信,这成为光通信领域的两大难题。
光纤的出现改变了这一状况。
世界光纤通信发展史光纤的发明,引起了通信技术的一场革命,是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。
我国光电子行业:在科研上起步较早,也有一批水平较高的应用成果,其中光纤通信的发展尤快。
在国防上的应用也开展较早,如靶场用的激光、红外、电视等光测设备,以及红外导引装置、红外热像仪、激光测距仪、微光夜视仪等。
但民用市场开发较晚,真正能形成较大生产规模的产品不多。
我国在"八五"计划期间对一些光电器件企业进行了技术改造,已在"九五"计划中产生了效益。
例如,12英寸彩色液晶显示屏已经在1996年投产。
国家重大成套通信设备2.5Gbps同步数字系列(SDH)光通信系统,于1997年研制开发成功,现已广泛应用于国家通信骨干网的建设。
光电子的发展历程与成就史光发射机光发射机的功能是把输入电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。
光发射机由光源, 驱动器和调制器组成,光源是光发射机的核心。
目前广泛使用的光源有半导体发光二极管(LED)和半导体激光二极管(或称激光器)(LD), 以及谱线宽度很小的动态单纵模分布反馈(DFB)激光器。
有些场合也使用固体激光器,例如大功率的掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器。
光发射机把电信号转换为光信号的过程(简称为电/光或E/O转换),是通过电信号对光的调制实现的。
直接调制和间接调制用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流,使输出光随电信号变化而实现的。
这种方案技术简单,成本较低,容易实现,但调制速率受激光器的频率特性所限制。
间接调制(外调制)把激光的产生和调制分开,用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。
1,直接带隙材料和间接带隙材料(直接带隙半导体材料就是导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中同一位置。
电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴(形成半满能带)只需要吸收能量。
)2,直接跃迁和间接跃迁3,什么是散射,原因4,光学的两个特殊角,全反射角和布鲁斯特角光由光密介质进入光疏介质时,当入射角θ增加到某种程度,会发生全反射。
折射角为90度所对应的入射角为临界角。
自然光在电介质界面上反射和折射时,一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光,只有当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光,其振动方向与入射面垂直,此特定角称为布儒斯特角或起偏角,用θb表示。
此规律称为布儒斯特定律。
光以布儒斯特角入射时,反射光与折射光互相垂直。
5,在迪拜长度后面那个,具体得翻书才能知道,好像是折射率的证明(p77)6,关于散射的应用题,给一个波长函数,有两个参数待定,然后给两组数据,求出两个参数,然后再给一个数据,求解。
不难,需要求导7,一个关于光吸收能量转化的应用题,给出一堆参数,根据能量守恒,需要知道一些常量,比如h,e等8,速率方程,教材最后一节内容,知道怎么列出的9,可见光范围380nm—760nm 10,光子频率能量范围本征吸收:本征吸收是指在价带和导带之间电子的跃迁产生与自由原子的线吸收谱相当的晶体吸收谱,它决定着半导体的光学性质.本征吸收最明显的特点是具有基本的吸收边(吸收系数陡峭增大的波长)这种由于电子由带与带之间的跃迁所形成的吸收过程称为本征吸收。
辐射复合:根据能量守恒原则,电子和空穴复合时应释放一定的能量,如果能量以光子的形式放出,这种复合称为辐射复合(Radiative Recombination)。
辐射复合可以是导带电子与价带的空穴直接复合,这种复合又称为直接辐射复合,是辐射复合中的主要形式。
此外辐射复合也可以通过复合中心进行。
在平衡态,载流子的产生率总与复合率相等。
辐射复合(Radiative Recombination)是等离子体中电子与离子碰撞的主要复合过程之一,它是光电离的逆过程,对等离子中电离平衡的建立和维持以及等离子体的辐射输运都起着重要作用。
光电信息科学与工程专业导论大报告随着科学技术和社会的飞速发展,人们对信息的需求量急增,而光电成为了传递信息的主要媒介,在社会信息化中起着越来越重要的作用。
尤其在经过这些年与相关技术相互交叉渗透之后,其技术和应用取得了飞速发展。
由此发展而来的光电等技术产业已经运用到了家家户户,极大程度的改变了老百姓的生活方式。
作为一个新兴产业,可以说有着巨大的发展潜力。
对国家经济和科技持续发展起着举足轻重的推动作用,光电子技术在国内外正掀起一阵热潮。
因此我们国家也投放大量资金到光电子技术的研究与开发当中光电子技术在我们生活中真的无处不在,可以说涉及各个领域。
光电行业,“光电”顾名思义,当然跟光与电有着密不可分的关系,依照光电使用的性质不同,通过百科了解大致可以将光电产业分为七大领域:(1)光电材料与组件(2)光电显示器(3)光学组件与器材(4)光输入(5)光储存(6)光纤通讯(7)激光及其它光电应用在以上七大领域专业中,本人对光通信及光纤通信专业领域比较感兴趣。
接下来,我将谈论该专业新的发展动态,应用范围,应用前景,发展(技术)难点等几个方面来论述。
一、光纤通信的应用范围1-1通信应用在当今信息化的时代下人们离不开方便快捷的通讯,光纤通信大量运用于互联网、有线电视和(视频)电话。
与传统同轴电缆和双绞线相比,光纤通信容易避免在传输过程中受到衰减、遭受干扰的影响,在远距离及大量传输信号的场合中,光纤优势更为显著。
其次,它的传导性能良好,传输信息容量大,一条光纤通路可同时容纳多人通话,同时传送多套电视节目。
如今的5G通信的发展也要依靠光纤通信的加持,当今社会的光纤通信应用越来越广泛,因而受到了人们的热烈欢迎。
1-2传感器应用应用于生活中路灯的光敏传感器,红外传感器,广泛运用于汽车中的温度传感器,交通中测速雷达传感器、闯红灯,在与敏感元件组合或利用光纤本身的特性,可广泛用于工业测量流量、压力、温度、光泽、颜色等在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。
光电信息技术导论复习提纲一名词解释:1.LD与LEDLD LD,镭射影碟、激光视盘,用于电视、电影和卡拉OK的双面视频光盘。
LED,发光二极管。
在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。
2. DWDM和CWDMDWDM,密集型光波复用,是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。
CWDM,稀疏波分复用器,是一种面向城域网接入层的低成本WDM传输技术。
3.LCD、CRT和PDPLCD,液晶显示器。
CRT一种使用阴极射线管的显示器。
PDP,等离子显示板,是一种利用气体放电的显示技术。
4.PWM和FRCPWM,脉冲宽度调制,是对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
FRC,动画专家,进一步提高电视画面动态清晰度。
D和JfETCCD,电荷耦合元件,能够把光学影像转化为数字信号。
JFET,N沟道(或P沟道)结型场效应管。
6.EDFA和FRAEDFA,掺饵光纤放大器。
FRA,高灵敏探测器。
7.OADM和OXCOADM,光分插复用器,在光域实现支路信号的分插和复用这样一种设备。
OXC,光交叉连接,是一种多功能OTN传输设备。
8.SDH和PDHSDH,同步数字体系,用于在物理传输网上传送经适配的净负荷。
PDH,准同步数字系列。
9.ICCTT和ITUCCITT,国际电报电话咨询委员会,是国际电信联盟(ITU)的常设机构之一。
ITU,国际电信联盟是联合国的一个专门机构。
10.SONET和STMSONET,同步光网络,是使用光纤进行数字化信息通信的一个标准。
STM,同步传送模块,STM是一种信息结构。
二、简答题11.产生激光的必要条件?1.受激幅射。
2.要形成激光,工作物质必须具有亚稳态能级。
3.在常温下,吸收多于发射。
4.有一个振荡腔。
5.使光子在腔中振荡一次产生的光子数比损耗掉的光子多得多。
12.激光医疗研究重点在哪?1.研究激光与生物组织间的作用关系;2.研究弱激光的细胞生物学效应及其作用机制;3深入开展有关光动力疗法机制、激光介入治疗、激光心血管成形术与心肌血管重建机制的研究,积极开拓其他新的激光医疗技术。
光电信息导论(Optoelectronic information introduction)课程代码:03410006学分:1学时:16(其中:课堂教学学时:16 实验学时:0 上机学时:0 课程实践学时:0 )先修课程:大学物理适用专业:光电信息科学与工程教材:自编讲义一、课程性质与课程目标(一)课程性质(需说明课程对人才培养方面的贡献)《光电信息导论》是光电信息科学与工程专业必修的专业引导性课,主要介绍光电信息专业的专业前沿知识,应用技术和产业发展现状。
通过一些列讲座,使学生对光电信息的技术、应用与发展有较全面的认识,了解光电信息科学与工程专业的研究内容与及需要掌握的专业知识,并为学生今后开展的专业学习增强学习兴趣和对专业前景的认识,并为以后在光电研究领域的方向选择提供指导。
本课程为讲座性质课程,授课老师为本专业多名教师,每人讲授光电领域的一个方向研究内容,以课堂教学为主并结合随机讨论的形式进行。
(二)课程目标(根据课程特点和对毕业要求的贡献,确定课程目标。
应包括知识目标和能力目标。
)课程目标1:能了解从事光电信息科学与工程专业工作或研究所需掌握的自然科学,工程基础和专业知识。
课程目标2:能了解光电信息科学与工程专业的前沿研究方向,应用技术和产业发展现状。
课程目标3:能针对光电信息科学与工程的某个领域展开文献检索和调研,给出有效的结论,并进一步了解本领域研究及应用现状。
二、课程内容与教学要求(按章撰写)第一讲光纤及其应用(一)课程内容(1)光纤通信技术发展历史及技术特点;(2)光纤技术在激光、传感、照明等领域的应用;(二)教学要求(1)了解光纤通信技术的发展历史与光纤通信的主要优点;(2)了解光纤在通信、激光、传感、照明等领域的典型应用;(三)重点与难点光纤通信技术发展历史、光纤结构、工艺及典型应用。
第二讲纳米材料非线性光学进展(一)课程内容(1)非线性光学概述;(2)非线性光学研究进展;(3)多光子吸收研究进展;(二)教学要求(1)了解非线性光学基本概念;(2)了解非线性光学的应用范畴;(3)了解纳米材料的非线性光学研究进展;(三)重点与难点非线性光学与线性光学区别,多光子吸收基本概念。
对光电专业的认识和看法光电专业是一门现代化的学科领域,它涉及到光学和电子学的融合。
随着科技的不断发展,光电技术在各个领域都得到了广泛的应用,对于推动社会进步和促进创新发展起着重要的作用。
首先,光电专业让我们了解光的本质和性质。
我们从小学开始学习到光是一种形式的能量,但光电专业则更深入地研究光的传播、反射和折射等特性。
光电专业的学生能够通过实验和理论学习,掌握光与物质的相互作用原理,从而能够在实践中应用光的知识解决问题。
其次,光电专业培养了我们的创新意识和实践能力。
光电技术的快速发展带来了许多新的领域和挑战。
在光电专业学习过程中,学生会接触到各种尖端设备和技术,如激光技术、光纤通信等。
这些知识和技术需要学生不断地进行实践和创新,从而能够应对不同的问题和挑战。
此外,光电专业提供了丰富的职业发展机会。
随着光电技术在各个行业的广泛应用,需要具备专业知识和技能的光电工程师的需求也越来越大。
光电专业毕业生可以在电子、通信、医疗、航空航天等领域找到就业机会。
从研发到生产,从应用到市场,光电专业的毕业生在职业发展中有很大的发展空间。
最后,光电专业也对社会产生着重要的影响。
光电技术的广泛应用改变了人们的生活。
例如,光纤通信的发展使得信息的传输更加高效和便捷;激光技术的应用使得医学和科学研究更加精确和可靠。
光电专业的学生通过自己的努力,可以为社会创造更多的价值。
在选择光电专业的时候,我们应该认识到光电技术的重要性和发展潜力。
光电专业既需要我们对科技的热爱和求知欲,也需要我们具备良好的数理基础和实践能力。
同时,我们也需要不断学习和更新知识,紧跟技术的发展。
总之,光电专业是一门具有挑战性和机遇的学科。
它不仅满足了人们对科技创新的需求,也推动了社会进步和繁荣。
选择光电专业意味着我们将成为光电技术发展的推动者和受益者,为我们的职业生涯和社会发展打下坚实的基础。
光电专业导论
一、光电信息科学与工程概述
该专业培养具有现代科学意识、理论基础扎实、知识面宽、创新实践能力强,可从事光学工程、光通信、电子学、图像与信息处理等技术领域的科学研究,以及相关领域的产品设计与制造、科技开发与应用、运行管理等工作,能够适应当代信息化社会高速发展需要的应用型人才。
该专业主要学习光学、机械学、电子学及计算机科学基础理论及专业知识,了解光电信息技术的前沿理论,把握当代光电信息技术的发展动态,具有研究开发新系统、新技术的能力,接受现代光电信息技术的应用训练,掌握光电信息领域中光电仪器的设计及制造方法,具有在光电信息工程及相关领域从事科研、教学、开发的基本能力。
二、光电信息科学与工程相关技术
光电子产业大致可分为五大类:光电子材料与元件产业、光信息(资讯)产业、传统光学(光学器材)产业、光通信产业、激光器与激光应用(能量、医疗)产业。
原子、电子、光子都可作能量的载体。
特别是激光出现后,更是利用其作能量载体广泛应用于互联网会议PPT资料大全技术大会产品经理大会网络营销大会交互体验大会工业加工,这比电子束用于材料加工的应用要广泛得多。
光子学的发展除极大地推动它的嫡系——信息光子学外,还辐射到其他科学领域而形成一系列其他分支光子学,如包括量子光学、分子光学、非线性光学、超快光学等在内的基础光子学、生物医学光子学等。
在21世纪,光学和光子学将透到各个学科领域,将成为诸多学科中的“领头雁”。
当代社会和经济发展中,信息的容量日益聚增,随着高容量和高速度的信息发展,电子学和微电子学遇到其局限性,而光作为更高频率和速度的信息载体,会使信息技术的发展产生突破,信息的探测,传输,存储,显示,运算和处理将由光子和电子共同参与来完成,所以,光电子技术的主要应用在信息领域。
光电子技术在当今信息时代愈发占有重要的关键地位,至今光电子技术的应用已涉及科技,经济,军事和社会发展的各领域。
信息的探测,传输,存储,显示,运算和处理已由光子和电子共同参与来完成。
21世纪是光电子发挥作用的时代,我国也将在这方面一步步向前迈进,为把我国的光电子技术形成规模宏大的产业而不懈奋斗!因此,我们要不懈追求,不懈努力,争做光电信息科学与工程的一个耀眼的星星,在我们自己的领域上绽放光彩!
三、专业培养方向
光电信息科学与工程类专业的培养方向主要涉及以下技术领域:
(1) 光学/光电仪器—作为视觉功能的延伸(图像视觉的延伸)的工
具。
它包括光学/光电仪器的结构设计,光学镜头与系统设计及其工艺等,各种专用光学仪器;如军用光学仪器,测量光学仪器,天文光学仪器,物
理光学仪器等。
(2) 光子学技术—利用光子原理或光电相互作用原理的器件。
它包
括各种激光器,光电器件及红外探测器,光电成像器件,红外与夜视技术,超高速摄影,光阀,发光光源,短波及X射线光学等。
(3) 信息光学技术—主要研究光信息的产生、传输、处理及图像显
示技术。
它包括光信息及图像处理术,图像及模式自动识别,全息术,自
适应光学技术,光传输及通信技术,光学遥感技术,目标及传输特征数据库、光计算术等。
(4) 光学技术及工程—主要研究光能应用、光加工及有关工程。
它
包括光武器工程,激光加工(工业),激光核聚变,照明工程,光学材料、薄膜、工艺、特殊光器件,光刻技术(用于微电子技术),微机械中的微光学技术。
(5) 光电交叉学科—主要研究光与物质的作用、新型光电材料、生
物医学光学、视光学、能量学科与光电学科的交叉、环境学科与光电学科的交叉、海洋学科与光电学科的交叉等等。
四、专业前景和现况
像20世纪的电子学一样,一个强大的光子产业必将在未来10~20年内形成,驱动着第五个经济长波的发展。
而且几年来的实际证明,光电子的潜在大市场是不言而喻的。
我国的激光和光电子技术的发展起步不晚,几乎与世界同步,尤其是近十几年来,由于改革开放政策的威力,以及积极利用投资环境和消费市场的优势,中国的光电子产品市场的年增长率,始终保持在两位数的高速增长势头。
国家"863"计划为我国发展信息光电子产业打下了很好的基础。
目前,中国已成为光电子产品的重要市场,为今后发展带来了很好的机遇。
目前,建立和健全国家的风险投资资金体系,实行国家、企业、个人风险共担,有利于促进涉及我国创新光电子技术产品项目的开发。
金融部门的积极投资,可使我国先进光电子产品迅速达到规模生产,增强产品的国际市场竞争地位。
面对中国在WTO及国际市场的巨大压力和挑战,我国政
府和各级地方政府在制定“十一五"规划时,均把发展光电子技术产业列入今后重中之重,选择有条件的地区建立光电子技术产业基地。
这是我国迎接21世纪国际经济竟争和挑战的一项重要举措。
五、专业就业方向
光电信息科学与工程专业学生毕业后在科研院所、相关公司、企业从事产品研发、质量管理工作的光电子和光信息专业的工程技术人员;中等专业学校、技校、高等职业学校教师;各相关企事业单位技术及管理人员和政府机关、事业单位公务员及继续攻读硕士学位。
毕业生主要担任相关企、事业单位从事光电仪器、精密仪器的设计、制造,光学零件的加工、镀膜、刻划,以及生产组织、经营等工作;也可在高校、科研单位、部队从事教学、科研工作光学工程等工作
六、我对本专业的认识
我学的专业是理工科的新兴专业,有的人说在国内没有发展前途,但是我还是那样认为:专业没有好坏之分,只要学好了就一定有出路。
但是本专业最大的缺点就是课程太多,
不能参加很多自己感兴趣的活动,但是根据我自己分析,可能是自己的时间安排不合理。
所以我还是看好自己的专业就业前景,在开学初老师曾经说过我校的就业率在百分之九十以上,绝大数人选择留在东莞发展。
但现在的就业形势越来越严峻,每年的毕业生总数在不断上升,然而就业岗位却少之又少,因此最近的毕业生就业情况都不大好,考研和公务员成了许多人的选择,我曾经的选择是好好读书,将来能去自己所梦想的大学继续深造,但是现在看来,自己在读书的同时也不能忽视了社会知识的积累,因为社会需要的是
一个社会人,而不是与社会需要相脱节的书呆子。
其实目前理科专业难就业的一个重要愿因是很多人在毕业根本就没有从事科研的能力和经验,所以他们的去向只能是进一步深造、出国或者转移方向,或者从事和自己专业根本没有任何联系的职业。
据我所知,理工科专业的学生在考研上最大的软肋就是英语,在就业上最大的软肋是交际。
所以要走出考研难,就业不好的怪圈,最好的道路应该是在学好专业课的同时加强英语学习,在提高自身的同时提高交际能力的同时加强人际交往能力。
网上和学校里的专业描述是这样的:本专业培养具有扎实的数学、物理、电子和计算机的基础知识,系统地掌握光学信息处理技术、现代电子学技术和计算机应用技术的基本技能,能在光通信、光学信息处理、以及相关的电子信息科学、计算机科学等信息技术领域、特别是光机电算一体化产业从事科学研究、产品设计和开发、生产技术或管理的面向二十一世纪的高级专门人才。
光电信息科学与工程专业主要学习光学、机械学、电子学及计算机科学基础理论及专业知识,其中光学需要拥有良好高数基础,光学信息处理的主要特点是采用数学中的傅里叶变换和通信中的线性系统理论来分析光波的传播、干涉、衍射和成像等物理现象,将光学系统作为收集、处理和传递信息的系统,从而使光学和通信理论相结合,并在信息学范畴内统一起来。
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