光電子技術(shù)及其應(yīng)用前景

深圳大學(xué) 陳穎賢

光電子技術(shù)屬于現(xiàn)代電子信息技術(shù)當(dāng)中的核心技術(shù)之一，其在現(xiàn)實(shí)社會中的應(yīng)用非常廣泛，比如說與人們?nèi)粘Ｉ钕嚓P(guān)的現(xiàn)代通訊技術(shù)領(lǐng)域、制造業(yè)相關(guān)的先進(jìn)制造技術(shù)了領(lǐng)域以及我國重要的國防領(lǐng)域等，發(fā)揮的作用非常大。與此同時(shí)，作為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)之一，光電子技術(shù)的發(fā)展具有著帶動整個(gè)行業(yè)發(fā)展總體進(jìn)步的優(yōu)勢，因此，合理的對于光電子技術(shù)及其應(yīng)用前景進(jìn)行科學(xué)地分析，是非常具有實(shí)際參考價(jià)值的，并且分析還能夠很好地幫助相關(guān)產(chǎn)業(yè)把握好光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展運(yùn)勢，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力的數(shù)據(jù)保障。

1.光電子技術(shù)

1.1 光電子技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)

光電子技術(shù)也被稱為光電信息技術(shù)，其主要是現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)與電子信息技術(shù)的融合產(chǎn)物，在技術(shù)方面具備了現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)和電子信息技術(shù)兩大領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢。從功能的角度上來說，光電子技術(shù)主要是一種幫助相關(guān)產(chǎn)業(yè)研究光與物質(zhì)之間相互的影響、相互的作用，以及產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換時(shí)的特點(diǎn)的新型技術(shù)。從使用材料的角度上來說，光電子技術(shù)以光信號為主要對象它從光的產(chǎn)生到運(yùn)輸，再到處理與接收過程中，使用了大量新型材料，比如說新型發(fā)光感光材料，分享心得光學(xué)材料以及人工材料等，在此基礎(chǔ)上又衍生出微加工微機(jī)電以及微系統(tǒng)等一系列的技術(shù)，涵蓋了目前新興信息技術(shù)的多個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，對我國社會經(jīng)濟(jì)與文明的發(fā)展都產(chǎn)生了極其重大的推動作用。

1.2 光電子技術(shù)的發(fā)展分析

1.2.1 光電子技術(shù)的發(fā)展歷程

1916年，偉大的物理學(xué)家愛因斯坦第一次提出了光量子理論，該理論為光電子技術(shù)的產(chǎn)生提供了基本的理論基礎(chǔ)，在經(jīng)過后期其他物理學(xué)家的研究與發(fā)展之后，第一批由理論到實(shí)踐所研發(fā)的光電子學(xué)儀器主要為光電子探測器，以及專門為軍事所服務(wù)的紅外探測器，這兩大基本儀器在當(dāng)時(shí)的社會環(huán)境和技術(shù)需求下，的道路很大的發(fā)展。到了二十世紀(jì)六十年代中期，美國RCA公司在光量子理論的基礎(chǔ)之上，從實(shí)驗(yàn)室研究當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了液晶所具有的多種光電效應(yīng)，這一研究的重大發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)代社會所普遍使用的液晶顯示器以及液晶管閥等器件的產(chǎn)生，提供了理論基礎(chǔ)與產(chǎn)生可能性。之后，進(jìn)入到了二十世紀(jì)八十年代，相關(guān)光電子專業(yè)方面的物理學(xué)家對超晶格量子阱結(jié)構(gòu)材料這一新興材料進(jìn)行了詳細(xì)的深入研究，并且研究了其生產(chǎn)的工藝，進(jìn)而在不斷地實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，創(chuàng)造了具有超大攻略的超晶格量子阱陣列激光儀器的產(chǎn)生，同時(shí)，也為現(xiàn)代物理學(xué)普遍所使用的光纖非線性光學(xué)效應(yīng)提供了理論基礎(chǔ)，促使了光孤子理念的產(chǎn)生。一直到二十世紀(jì)九十年代，光電子技術(shù)呈現(xiàn)噴發(fā)式的研究與開發(fā)，并逐漸成為了當(dāng)代世界電子通信技術(shù)中的主體技術(shù)之一。

1.2.2 光電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)不同時(shí)間段內(nèi)國內(nèi)與國外光電子學(xué)發(fā)展情況不同的因素，本文將光電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分為以下兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)論述：第一，國內(nèi)的光電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展起步較晚等原因，我國光電子技術(shù)的發(fā)展起步也比較晚。一直到1995年我國光電子學(xué)技術(shù)才進(jìn)入了高速發(fā)展的趨勢，進(jìn)入到二十一世紀(jì)之后，由于我國涉及近的飛速發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)和人才培養(yǎng)的不斷進(jìn)步，我國光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)在2001年的總體產(chǎn)值，根據(jù)官方統(tǒng)計(jì)已經(jīng)達(dá)到了八百億元人民幣的超高價(jià)值，并且仍然呈現(xiàn)繼續(xù)攀登的趨勢。這些實(shí)際情況也引起了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高度重視，我國國家政府部門從二十世紀(jì)以來就開始由中國科學(xué)研究院開始，建立了半導(dǎo)電的研究機(jī)構(gòu)，并且逐年在我國各所重點(diǎn)大學(xué)，比如說清華大學(xué)、北京大學(xué)、南開大學(xué)以及華中科技大學(xué)等等重點(diǎn)院校，分別建立了與光電子學(xué)技術(shù)相關(guān)的高科技研究所，并取得的非常驕傲的成績與研究成果。第二，國外的光電子發(fā)展現(xiàn)狀。從近幾十年來的發(fā)展過程中可以看出，國外光電子技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)跌宕起伏的趨勢，直到二十一世紀(jì)之后，很多科學(xué)技術(shù)發(fā)展較為完善的發(fā)達(dá)國家，比如說美國、英國、德國等發(fā)達(dá)國家，都開始認(rèn)識到光電子技術(shù)的重要性，及其背后所蘊(yùn)含的強(qiáng)大價(jià)值，并且積極采取有效地措施來強(qiáng)化光電子技術(shù)的研究與應(yīng)用，創(chuàng)造出了很多促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的精密關(guān)電子儀器。

2.光電子技術(shù)的應(yīng)用前景分析

2.1 電子通信領(lǐng)域分析

電子通信領(lǐng)域是光電子技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，它對于光電子技術(shù)的依賴是非常之大的。目前，在我國的電子通信領(lǐng)域當(dāng)中，光電子技術(shù)的主要應(yīng)用表現(xiàn)在光纖通信和激光通信兩個(gè)方面。第一種，光纖通信方面。光纖通信中的光電子技術(shù)應(yīng)用主要開始于上世紀(jì)七十年代，但是光電子技術(shù)以光導(dǎo)纖維為主要載體，來實(shí)現(xiàn)信息通信的傳輸介質(zhì)。其中，使用光導(dǎo)纖維的通信媒介與傳統(tǒng)的以銅線為傳輸介質(zhì)的光纜通信相比，光纖通信具有以下幾個(gè)明顯的技術(shù)優(yōu)勢：第一，光纖通信的傳輸速度比銅線更快，能量損耗更小，可以

很大程度上降低能量的損耗，提升產(chǎn)業(yè)價(jià)值；第二，光纖通信的穩(wěn)定性更加的高，不會受到光纖外界其他因素的干擾，比如說電磁干擾、輻射干擾等；第三，光纖通信的柔韌性較好，可以誰的根據(jù)需求進(jìn)行彎曲處理，并且方便光纖使用人員的搬運(yùn)與使用。第二種，激光通訊領(lǐng)域方面。激光通信，顧名思義，是利用激光光束作為載體來進(jìn)行信息傳輸?shù)囊环N通信方式，與其他電子通信相比，激光通信的技術(shù)優(yōu)勢在于他比普通的電子通信技術(shù)多了電光與光電之間的轉(zhuǎn)化過程，可以極大地提升信息傳輸?shù)男省?/p>

2.2 激光產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域分析

光電子技術(shù)在激光產(chǎn)業(yè)方面的應(yīng)用前景主要可以分為以下兩個(gè)方面來論述：第一，科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域方面。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中，可以說，光電子技術(shù)無處不在，幾乎每個(gè)科學(xué)技術(shù)的研究與創(chuàng)造都可以看到光電子技術(shù)的影子，原因在于光電子技術(shù)為其提供了基本的物質(zhì)和理論支持。比如說，現(xiàn)在使用頻率比較高的激光材料加工、機(jī)關(guān)信息存儲等方面，都具有著非常明顯的幫助作用。第二，民生醫(yī)療方面。民生指的是人們的日常生活，光電子技術(shù)在我國民生方面的影響可以體現(xiàn)為激光影像、激光醫(yī)療以及激光印刷技術(shù)等，這些都是近些年來星星的光電子產(chǎn)業(yè)。以激光音響設(shè)備為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年我國生產(chǎn)電子激光音響設(shè)備的相關(guān)大小企業(yè)數(shù)量，已經(jīng)超過了400家之多，極大程度上的便捷化了人們的日常生活。

2.3 太陽能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域分析

太陽能作為近年來新能源開發(fā)當(dāng)中的主要清潔能源之一，其能源的開發(fā)也是有光電子技術(shù)的技術(shù)支持的。二十一世紀(jì)以來，人們逐漸認(rèn)識到傳統(tǒng)能源的枯竭已經(jīng)迫在眉睫，新能源、清潔能源的開發(fā)刻不容緩。尤其是在太陽能發(fā)電的應(yīng)用當(dāng)中，光能源電子技術(shù)的加入，可以使得太陽能發(fā)電的效率大大提高，減少發(fā)電過程中太陽能能量的消耗，并且經(jīng)過長期的時(shí)間磨合，太陽能與光電子技術(shù)的磨合會促進(jìn)我國清潔能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和優(yōu)化。

綜上所述，光電子技術(shù)作為現(xiàn)代電子信息技術(shù)發(fā)展中的核心技術(shù)之一，其對于現(xiàn)代社會所帶來的經(jīng)濟(jì)效益增長、信息技術(shù)強(qiáng)化等，都具有著良好的榜樣效果，對于我國未來的相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與轉(zhuǎn)型也是具有很大的促進(jìn)作用，因此，相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門應(yīng)當(dāng)認(rèn)真重視光電子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)價(jià)值，并且積極采取科學(xué)有效地措施做好對于光電子技術(shù)的應(yīng)用前景分析，從而有效地推動社會文明與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。

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