光電子技術(shù)及其應(yīng)用的探討

李 維（西安理工大學(xué)高科學(xué)院，西安 710065）

光電子技術(shù)及其應(yīng)用的探討

李 維
（西安理工大學(xué)高科學(xué)院，西安 710065）

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多先進(jìn)的電子技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)代社會生活和生產(chǎn)活動中，其中光電子技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，而且已經(jīng)深入到包括醫(yī)療、通訊、軍事等各個領(lǐng)域中，因此光電子技術(shù)的發(fā)展也受到了較大的關(guān)注。本文就針對光電子技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用的相關(guān)問題進(jìn)行簡單的探討。

光電子技術(shù)；科學(xué)技術(shù)；光電子元器件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.232

0　引言

光電子技術(shù)形成于上世紀(jì)60年代，經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)形成了相對較為完善的技術(shù)體系，電子元器件、電子設(shè)備等方面也實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，同時光電子技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越大，從早期的科學(xué)領(lǐng)域逐漸滲透到社會生活的方方面面，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，光電子技術(shù)也將成為未來社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要技術(shù)支撐，為我國電子產(chǎn)業(yè)以及相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供堅實(shí)的保障。

1　光電子技術(shù)概述

上世紀(jì)60年代，第一臺紅寶石激光器問世，以激光技術(shù)為代表的光電子技術(shù)的初期形態(tài)由此而形成，隨著科研活動的不斷深入，光電子元器件和設(shè)備不斷更新?lián)Q代，光電子技術(shù)體系也隨之不斷完善，尤其是無限激光器設(shè)備的出現(xiàn)，為光電子技術(shù)體系提供了光頻波段的相干振蕩源。當(dāng)前，傳統(tǒng)的電子學(xué)理論體系已經(jīng)包含了光電子的概念、光頻波段以及信號處理等不同的技術(shù)形態(tài)，并且將理論上升到實(shí)踐的層面，實(shí)現(xiàn)了信息處理、信息存儲以及信息傳輸?shù)裙δ埽瑢?shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)電子學(xué)與現(xiàn)代光電子學(xué)之間的有效融合。事實(shí)上，光電子學(xué)技術(shù)融合了微電子技術(shù)與光子技術(shù)兩種技術(shù)體系，尤其是近些年半導(dǎo)體激光器的出現(xiàn)和發(fā)展，加速了光電子技術(shù)在現(xiàn)代社會中的應(yīng)用，逐漸形成了以光電子技術(shù)為支撐的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為我國光電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用創(chuàng)造了更大的空間。

2　光電子技術(shù)的應(yīng)用

2.1通信領(lǐng)域

在通信領(lǐng)域中應(yīng)用光電子技術(shù)主要體現(xiàn)在光纖通信和激光通信兩個方面，在現(xiàn)代通信產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮了重要的作用。光纖技術(shù)是現(xiàn)代通信領(lǐng)域的主要技術(shù)，與其他通信技術(shù)相比，具有傳輸速度快、容量大等特點(diǎn)，在光電子技術(shù)的應(yīng)用條件下，可以提供更穩(wěn)定的信號和更大的信息傳輸容量，滿足不同用戶對信息傳遞的需求。在光電子技術(shù)不斷發(fā)展與更新的同時，光纖通信技術(shù)也隨之不斷發(fā)展，從短波長多模光纖通信系統(tǒng)逐漸發(fā)現(xiàn)到超長波光通信系統(tǒng)，為人們的工作和學(xué)習(xí)帶來了更便利的通信條件。

2.2軍事領(lǐng)域

光電子技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在紅外探測儀器設(shè)備的應(yīng)用，可以為軍事測量提供精確的數(shù)據(jù)信息。同時，光電子技術(shù)在軍事武器中也有較多的應(yīng)用，如光電偽裝技術(shù)、紅外警告技術(shù)等等，也可以運(yùn)用光電子技術(shù)進(jìn)行有源欺騙干擾設(shè)備的研制，有利于促進(jìn)我國軍事水平的增強(qiáng)。

2.3醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

光電子技術(shù)具有高密度、輻射方向性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此可以將其運(yùn)用到醫(yī)療領(lǐng)域中用來輔助疾病檢查和治療。激光光源是大部分醫(yī)療設(shè)備和診療技術(shù)的常用光源，具有清晰的成像結(jié)果，可以為疾病診斷提供準(zhǔn)確的檢查結(jié)果，對患者健康產(chǎn)生的不利影響較小，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

2.4工業(yè)領(lǐng)域

工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，而且工業(yè)生產(chǎn)的密度和強(qiáng)度都較大，應(yīng)用光電子技術(shù)能量密度高等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)切割、打孔、焊接等加工領(lǐng)域的要求；同時也可以滿足精密加工和微加工的需求，因此廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、船舶等精密儀器和零件的生產(chǎn)過程中。另外，在很多機(jī)械設(shè)備的加工領(lǐng)域中，也運(yùn)用光電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化、集群化生產(chǎn)，極大的推動了我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

3　光電子技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1集成化

隨著半導(dǎo)體激光和導(dǎo)體激光等電器元器件設(shè)備的快速發(fā)展，光電子技術(shù)也逐漸呈現(xiàn)出多樣化、集成化的發(fā)展趨勢，而且在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展的背景下，將會出現(xiàn)各種新的材料和設(shè)備，所以光電子技術(shù)的簡便性和經(jīng)濟(jì)性都會得到較大提升。如現(xiàn)代平板電腦的出現(xiàn)，是一種巨型微電子器件，也是光電子技術(shù)集成化發(fā)展的直接表現(xiàn)。

3.2拓寬應(yīng)用范圍

現(xiàn)有的技術(shù)水平條件下，激光器使用的是光波段的相干輻射源，因此存在某些固定波長的器件覆蓋了很多可調(diào)節(jié)器件的現(xiàn)象，這使得很多對波長要求較高的用戶在技術(shù)方面受到很大限制。考慮到不同用戶的波長使用需求，在研制波長激光器方面也逐漸呈現(xiàn)出多樣化趨勢，在不同的工作介質(zhì)和非用線性光學(xué)效應(yīng)條件下產(chǎn)生的波長都可以運(yùn)用相應(yīng)的激光器來實(shí)現(xiàn)，拓寬了光電子技術(shù)的應(yīng)用范圍。如，光陀螺微型化，質(zhì)量僅幾克，很容易嵌入各種武器平臺實(shí)現(xiàn)慣性導(dǎo)航。

3.3環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使得該電子技術(shù)逐漸由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入到社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，包括通信、醫(yī)療、軍事等各個領(lǐng)域中，而由于產(chǎn)業(yè)環(huán)境的不同，使得光電子技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境也十分多樣，如地面行走、水下潛航、空中和太空飛行和執(zhí)行偵察、探測、爆破等任務(wù)都離不開光電傳感器。

4　結(jié)束語

綜上所述，光電子技術(shù)在現(xiàn)代社會中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，而其本身蘊(yùn)含的豐富科學(xué)元素極大的推動了光電子的發(fā)展與應(yīng)用，同時在應(yīng)用范圍、適應(yīng)能力等方面都呈現(xiàn)出明顯的增強(qiáng)趨勢，逐漸縮小與國際先進(jìn)水平的差距，在我國社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中發(fā)揮越來越重要的作用。

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