光電子技術(shù)和未來發(fā)展態(tài)勢(shì)

楊智慧

（西安工業(yè)大學(xué)光電工程學(xué)院，陜西 西安 710021）

引言

光電子技術(shù)主要是由光子技術(shù)、電子技術(shù)結(jié)合而成，涉及諸多學(xué)科，其中包括計(jì)算機(jī)、光電子學(xué)、電子學(xué)等，是一項(xiàng)多學(xué)科交叉并相互融合的技術(shù)，光電子技術(shù)應(yīng)用是十分廣泛，在軍事、醫(yī)療等方面發(fā)揮著十分重要的作用，可以說光電子技術(shù)的發(fā)展對(duì)整個(gè)世界有著促進(jìn)作用。所以，光電子技術(shù)和未來發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行研究，可以更好的把握光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的提升，從而提高綜合國力。

一、光電子技術(shù)概念

光電子技術(shù)的全稱為“光電子信息技術(shù)”，其工作原理為電能和光能之間的轉(zhuǎn)換，是一項(xiàng)新科學(xué)技術(shù)，其中包含材料科學(xué)、半導(dǎo)體材料和固體物理等多種內(nèi)容，是一項(xiàng)多個(gè)領(lǐng)域交叉的綜合性技術(shù)。早在20世紀(jì)60年代，就已經(jīng)提出“光電子技術(shù)”，并且當(dāng)時(shí)已經(jīng)開始生產(chǎn)相關(guān)的光電子技術(shù)設(shè)備，從開始的單一領(lǐng)域應(yīng)用，發(fā)展至今，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)中，例如在醫(yī)療領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域。光電子技術(shù)最初發(fā)展得益于無線激光設(shè)備的出現(xiàn)，并且為光電子技術(shù)今后的發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。隨著對(duì)光電子的深入研發(fā)，光電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)儲(chǔ)備、傳送等功能。光電子技術(shù)可以利用電子和光子，產(chǎn)生出一種新的光子物理現(xiàn)象。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，成為信息技術(shù)發(fā)展的重要組成部分，也為信息技術(shù)未來的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。另外，光電子技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地球的聯(lián)系，從而形成宇宙性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)，這些都可以在未來發(fā)展中實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)階段，光電子技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的支撐技術(shù)，可以應(yīng)用在高新技術(shù)領(lǐng)域。由于我國光電子技術(shù)起步較晚，但發(fā)展速度是非?？焖俚?，已經(jīng)在我國各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，在信息技術(shù)領(lǐng)域中有著至關(guān)重要的作用。

二、光電子技術(shù)未來發(fā)展態(tài)勢(shì)

（一）在傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用

光電子技術(shù)對(duì)于我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)和發(fā)展新型技術(shù)有著非常重要的推動(dòng)作用，在一定程度上可以對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。由于光電子技術(shù)擁有高速、精準(zhǔn)等特點(diǎn)，可以促進(jìn)生產(chǎn)加工水平的提升，也可以提高產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力和附加值。激光加工技術(shù)在我國諸多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，其中包括航天、汽車、通信等方面，具有加工效率高、速度快、高質(zhì)量等特點(diǎn)，可以幫助生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，有效降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)出高質(zhì)量、高水平的產(chǎn)品，同時(shí)對(duì)提高國家競(jìng)爭(zhēng)力也有發(fā)揮著十分非常重要的作用。

（二）在現(xiàn)代能源結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

在全世界有許多國家制定了光伏技術(shù)長久發(fā)展計(jì)劃，其中包括美國、日本等國家。各個(gè)國家將提高光電池轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性作為未來技術(shù)研究的重點(diǎn)，可以有效降低生產(chǎn)成本，大大提高工作效率，從而促進(jìn)國家綜合國力的提升。從全世界發(fā)展情況來看，在全世界80多個(gè)國家中已經(jīng)形成商業(yè)化和半商業(yè)化的生產(chǎn)模式，市場(chǎng)的開發(fā)也從原有的空間開發(fā)變?yōu)榈孛嫦到y(tǒng)應(yīng)用。據(jù)了解，隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，光伏技術(shù)會(huì)被越來越廣泛的應(yīng)用。光電子技術(shù)可以應(yīng)用在太陽能住宅建設(shè)中，其主要是利用光伏技術(shù)制造的電池作為房屋頂、墻面等。太陽能光伏技術(shù)的應(yīng)用形成一種新型能源為太陽能光纖技術(shù)發(fā)電系統(tǒng)，其主要是利用太陽電池半導(dǎo)體材料的一種光纖效應(yīng)，可以將太陽光輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｓ捎谑澜缃?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)能量需求的增多，使得經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源之間的差距越來越大，于是世界各國將目標(biāo)轉(zhuǎn)向發(fā)展光伏發(fā)電，并且制定了長久的光伏技術(shù)發(fā)展計(jì)劃。光電子技術(shù)為光伏技術(shù)提供材料與電子元件的支撐，在一定程度上促進(jìn)轉(zhuǎn)化率的提升。受到光電子技術(shù)的不斷發(fā)展，使得光伏發(fā)電應(yīng)用越來越廣泛，從航天研發(fā)到兒童玩具中都充滿著光伏電源，因此21世紀(jì)是光伏技術(shù)發(fā)展的高速時(shí)代。

（三）在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

由于光電子技術(shù)特有的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用在軍事領(lǐng)域中，可以在瞄準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)、毀滅性武器制作中等多個(gè)方面應(yīng)用。在軍事領(lǐng)域應(yīng)用光電子技術(shù)，在一定程度上可以提高國防能力和精準(zhǔn)攻擊能力，可以快速為軍事提供準(zhǔn)確的資料信息。現(xiàn)階段光電子技術(shù)已經(jīng)成為軍事領(lǐng)域發(fā)展的主要力量，成為國防軍事現(xiàn)代化發(fā)展的中流砥柱。軍事領(lǐng)域中光電子技術(shù)的發(fā)展主要為：1.激光聚變的應(yīng)用。激光聚變是一種未來發(fā)展的新能源，對(duì)提升軍事力量發(fā)揮著十分重要的作用，可以模擬氫彈爆炸，從而減少成本費(fèi)用，減低危險(xiǎn)系數(shù)，并且對(duì)核武器性能的改善有著至關(guān)重要的作用。在現(xiàn)如今已經(jīng)將激光致盲武器應(yīng)用到部隊(duì)中，同時(shí)科家也在對(duì)艦載與機(jī)載激光反導(dǎo)器進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)和研究。2.電光技術(shù)已經(jīng)成為軍事發(fā)展的核心技術(shù)。隨著光電子技術(shù)的快速發(fā)展，美國國防水平也在逐年呈遞增趨勢(shì)發(fā)展，美國每年在國防光電子技術(shù)研發(fā)的費(fèi)用就是50億美金。

（四）在硅材料的應(yīng)用

在硅材料中應(yīng)用光電子技術(shù)是未來發(fā)展的方向，利用硅材料制作而成的光電子元器件被稱為硅光電子學(xué)，是一種新型技術(shù)，未來有非常大的發(fā)展空間。將將硅晶體作為材料制作的光電二極管有速度快、使用年限長、體積小等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于快速光信號(hào)探測(cè)等方面。硅光電子技術(shù)的應(yīng)用能夠帶來更加新型和先進(jìn)的數(shù)字設(shè)備，因此硅光電子學(xué)是未來重點(diǎn)的發(fā)展。

結(jié)束語

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，光電子技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用，被廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、能源等多個(gè)領(lǐng)域。不僅可以促使傳統(tǒng)電子行業(yè)進(jìn)行升級(jí)，而且還可以促進(jìn)激光雷達(dá)、光纖量子通信等新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在未來，光電子技術(shù)的應(yīng)用前景是非?？捎^的，有著無限發(fā)展的可能。