不同領(lǐng)域下光電子技術(shù)的應(yīng)用研究

關(guān)業(yè)樂

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不同領(lǐng)域下光電子技術(shù)的應(yīng)用研究

關(guān)業(yè)樂

湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院，湖北 孝感 432000

高新技術(shù)的發(fā)展一直都是人類文明進(jìn)步的重要推動力。作為新世紀(jì)出現(xiàn)的最新科學(xué)技術(shù)，光電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是當(dāng)今世界各個國家競爭的焦點(diǎn)領(lǐng)域。結(jié)合目前光電子發(fā)展的情況，對當(dāng)今世界上主要的光電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)行了深入的分析，同時對光電子技術(shù)在不同行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用做了詳盡的敘述。結(jié)合分析情況，提出了我國光電子信息產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的可行之路，為以后我國的光電子信息產(chǎn)業(yè)的長久發(fā)展提供了一定的理論基礎(chǔ)。

光電子；研究進(jìn)展；應(yīng)用

1 研究背景與意義

1.1 研究背景

目前，國際上公認(rèn)的光電子技術(shù)與微電子技術(shù)并成為二十一世紀(jì)兩大支柱信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)。無論是國家經(jīng)濟(jì)、國防實(shí)力還是社會發(fā)展都緊緊依賴于信息技術(shù)，這種迫切需求不僅向微電子技術(shù)提出了更高要求，更對光電子技術(shù)的發(fā)展帶來更大挑戰(zhàn)。光子技術(shù)與電子技術(shù)交叉融合而成的光電子技術(shù)突出重圍，以優(yōu)于微電子技術(shù)的極高速度，超大容量，超低損耗等特點(diǎn)成為二十一世紀(jì)研究的熱點(diǎn)。光電子技術(shù)的普遍應(yīng)用大大帶動國民經(jīng)濟(jì)和社會的向前發(fā)展，更成為現(xiàn)代軍事作戰(zhàn)中的重要武器，并深刻地改變著世界格局，改變著各個國家和民族在世界中的地位關(guān)系[1]。

1.2 研究意義

目前我國的光電子技術(shù)與世界先進(jìn)國家的差距已經(jīng)越來越小，特別在有些關(guān)鍵領(lǐng)域，我國的技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先世界。但是，需要確定的是，科學(xué)的發(fā)展是一個漫長悠久的過程，需要不斷的積累，我國在基礎(chǔ)科學(xué)上的落后不是短時間內(nèi)通過某一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展就能夠?qū)崿F(xiàn)超越的。因此，對于光電子信息科學(xué)的發(fā)展史以及所涉及的基礎(chǔ)科學(xué)的系統(tǒng)性論述和探討，對于我國光電子信息技術(shù)的長久發(fā)展具有十分重要的意義[2]。

2 國內(nèi)外光電子信息技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

2.1 國外光電子信息技術(shù)發(fā)展情況介紹

二十世紀(jì)九十年代，曾經(jīng)誕生過近代第一臺有線電話的美國貝爾實(shí)驗(yàn)室將已有的光電子信息技術(shù)進(jìn)行了綜述，通過對于過去的個電子信息技術(shù)的研究總結(jié)，他得出結(jié)論是光電子信息技術(shù)的發(fā)展需要電子器件制作材料的重大突破才能夠得以更加廣闊的發(fā)展。這也就是說，電子信息技術(shù)的發(fā)展試驗(yàn)中以來其相對應(yīng)的基礎(chǔ)材料科學(xué)的發(fā)展的。

2.2 國內(nèi)光電子信息技術(shù)發(fā)展情況介紹

我國的光電子信息技術(shù)落后于西方發(fā)達(dá)國家，但是新世紀(jì)初期，我國重慶電子研究所的學(xué)者對于所有的中文電子信息技術(shù)文獻(xiàn)進(jìn)行了統(tǒng)計研究，二十世紀(jì)五六十年代為萌芽期，顯著成果為激光器的發(fā)明和應(yīng)用；二十世紀(jì)七十年代為初始期，核心成果為半導(dǎo)體技術(shù)等；二十世紀(jì)八九十年代為爆發(fā)和成熟期，而后為光電子信息技術(shù)的革新期。

2.3 不同領(lǐng)域光電子技術(shù)應(yīng)用研究

2.3.1 軍事領(lǐng)域

（1）光電子預(yù)警機(jī)。通過預(yù)警機(jī)上的光電子設(shè)備對于被檢測物體發(fā)射電磁波，由于該光電子電磁波在不同的目標(biāo)對象反射的電磁波不同，那就說明其檢測目標(biāo)會出現(xiàn)不同的情況，因此也就說明了區(qū)域存在軍事目標(biāo)。

（2）光電子干擾。光電子干擾主要是通過飛機(jī)上裝設(shè)的光電子發(fā)出的電磁波來擾亂來襲導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)，使其偏離預(yù)定的軌道，從而降低被命中的概率。

（3）激光致盲。在軍事武器中，廣電感應(yīng)系統(tǒng)對于武器的制導(dǎo)具有重要的作用，通過激光致盲可以將武器的光電感應(yīng)系統(tǒng)摧毀，這樣就是的武器無法按照規(guī)定的航道進(jìn)行飛行，就降低了攻擊能力。

2.3.2 通信領(lǐng)域

（1）陸地與海洋光纖通信。二十世紀(jì)七十年代末，誕生了對于通信領(lǐng)域具有重大意義的光導(dǎo)纖維傳輸光纜，其通過光的折射進(jìn)行信號傳導(dǎo)，這樣不僅傳輸速度快，傳導(dǎo)效率高，能耗小，還具有制造材料多樣等諸多優(yōu)點(diǎn)。這對于現(xiàn)代通信系統(tǒng)的大規(guī)模信號傳輸具有重要的意義。

（2）空間的激光通信?？臻g通信就是將需要傳輸?shù)男盘柤虞d在激光束上，然后實(shí)現(xiàn)信號的光速傳播，分別在信號的發(fā)出端和接收端進(jìn)行電光和光電的轉(zhuǎn)換，以此實(shí)現(xiàn)信號的編碼與解調(diào)，這樣的傳輸方式具有成本低，穩(wěn)定性好，保密程度高等優(yōu)勢[3-4]。

3 新時期我國光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

3.1 汽車制造領(lǐng)域

光電子在汽車制造領(lǐng)域的作用是巨大的，它不僅提高了汽車制造過程中的具體的加工技術(shù)，如焊接、切割和工藝處理。另外，隨著智能制造概念的提出，光電子信息技術(shù)被更加廣泛地應(yīng)用于機(jī)器視覺系統(tǒng)，具體原理見圖1。

圖 1

3.2 光電子信息產(chǎn)業(yè)市場更龐大，產(chǎn)業(yè)分工細(xì)化

根據(jù)最新的數(shù)據(jù)顯示，2013年我國的激光市場的總產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到了755億元，以此可以得出我國的光電子信息市場是值得大力投入，并且具有光明前景的。

3.3 信息產(chǎn)業(yè)區(qū)域化，集約化更加明顯

光電子信息技術(shù)作為人類目前尖端科學(xué)技術(shù)之一，其高速發(fā)展也需要巨大的投入，這不僅僅是國家政策上的投入，還有人才和資金以及配套一系列方法的投入。光電子技術(shù)的發(fā)展需要一大批高科技人員的開發(fā)，同時也需要具有特殊加工技術(shù)的生產(chǎn)和加工企業(yè)，因此，建立一個光電子信息技術(shù)園需要有多種的配套企業(yè)入駐，也就導(dǎo)致了光電子信息產(chǎn)業(yè)區(qū)的集群化。

3.4 光電子信息產(chǎn)業(yè)全球化趨勢明顯，競爭激烈

根據(jù)全球領(lǐng)先的激光制造企業(yè)德國TRUMPF統(tǒng)計結(jié)果顯示，目前光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)先國家，美國、日本、中國和德國，這4個國家的市場份額占有率90%。目前我國的主要激光產(chǎn)品達(dá)到了40億，這足以看出光電子信息技術(shù)對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有巨大的支持和推動作用。

[1]丹皮爾.科學(xué)史及其與哲學(xué)和宗教的關(guān)系[M].北京：商務(wù)印書館，1981：18-20.

[2]梅遂生.光電子技術(shù)-信息化武器裝備的新天地[M].北京：國防工業(yè)出版社，2008：1-2.

[3]Kumar C，Patel N.Optoelectronics-Past， Present， and Future[J].Sadhana，1992，17（3-4）：327-354.

[4]Ivanov V S，Zolotarevskii Y M，Lebedev V B， et al.History of the Development of Optoelectronic Instrument Building in VNIIOFI Over the Last Forty Years[J]. Measurement Techniques，2005，48（11）： 1115-1119.

Under Different field of Optoelectronic Technology Application Research

Guan Yele

Hubei College of Engineering Institute of New Technology, Hubei Xiaogan 432000

The development of high and new technology has been the important impetus to the progress of human civilization, as the latest science and technology in new century, the development of optoelectronic information industry is also the focus of the competition in today’s world each country areas. Combining with the current situation of the development of the photoelectron, for main optoelectronic industry technology in the world today has carried on the thorough analysis, and the optoelectronic technology to apply in different industry made the detailed narration, combining with the analysis of situation puts forward the feasible way for the future development of optoelectronic information industry in China, for China’s photoelectron information industry development provides a certain theoretical basis for a long time.

optoelectronic; research progress; application

TN247

A

1009-6434（2017）02-0041-02