探討光電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

郭昊鑫

【摘要】? ? 隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，光電子技術(shù)也更加成熟，在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，并且獲得了很好地應(yīng)用效果?？萍嫉陌l(fā)展日新月異，光電子技術(shù)呈現(xiàn)出多樣性、多領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，在一定程度上促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，并且隨著時(shí)間的推移，其影響力也在不斷提升。光電子技術(shù)主要由光子技術(shù)和電子技術(shù)構(gòu)成，涵蓋范圍十分寬泛，是信息產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵內(nèi)容，很可能對(duì)未來(lái)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響?；诖?，本文對(duì)光電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行闡述，旨在為相關(guān)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】? ? 光電子技術(shù)? ? 發(fā)展? ? 應(yīng)用

引言：

光電子技術(shù)是一種融合了光子技術(shù)和電子技術(shù)的新型技術(shù)，涉及光顯示、光儲(chǔ)存、激光等多個(gè)領(lǐng)域，并且涵蓋了非常豐富的技術(shù)理論，如光電子學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)等諸多學(xué)科，光子學(xué)是光電子技術(shù)在主多學(xué)科中的研究核心，支撐技術(shù)主要是近年新興的電子學(xué)。光電子技術(shù)在眾多領(lǐng)域中都有廣泛地應(yīng)用，對(duì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展起到非常積極的促進(jìn)作用，其技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)能力也成為世界各國(guó)綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要表現(xiàn)形式之一。

一、光電子技術(shù)概述

光電子技術(shù)，確切的成為信息光電子技術(shù)，該技術(shù)的核心內(nèi)容是能實(shí)現(xiàn)電能和光能之間的轉(zhuǎn)換，在二者的轉(zhuǎn)換過(guò)程中涉及半導(dǎo)體材料、材料科學(xué)、精細(xì)技工等眾多領(lǐng)域和技術(shù)[1]。光電子技術(shù)的誕生和相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)都是始于20實(shí)際60年代，發(fā)展到今天已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛地應(yīng)用，如醫(yī)療行業(yè)、信息行業(yè)、軍事武器制造行業(yè)或一些高新制造業(yè)等。

無(wú)限激光器設(shè)備是促進(jìn)光電子技術(shù)發(fā)展的主要誘因，在光電子技術(shù)的發(fā)展過(guò)程提供了重要的光頻波段支持，通過(guò)對(duì)光子和電子的合理利用，催生出一種全興的光子物理現(xiàn)象，并且隨著科技的不斷發(fā)展，光電技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)了信息化的處理、儲(chǔ)存、傳輸?shù)裙δ埽霉怆娮蛹夹g(shù)原理制造的硬件設(shè)施也為現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展提供了重要的硬件支持，促進(jìn)人類(lèi)科技水平的不斷提升。

在日常生活中，利用光電子技術(shù)能非常輕松地實(shí)現(xiàn)全球網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)，能在地面對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制等，是支撐互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行和發(fā)展的重要技術(shù)。雖然我國(guó)對(duì)光電子技術(shù)的研究起步時(shí)間較晚，但是我國(guó)光電子技術(shù)水平在較短的時(shí)間內(nèi)得到了快速地發(fā)展，目前在國(guó)內(nèi)眾多領(lǐng)域中都有深度的應(yīng)用。同時(shí)，相關(guān)人員也發(fā)現(xiàn)，光電子技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中表現(xiàn)出高速、高容量的特點(diǎn)，在大數(shù)據(jù)背景環(huán)境下，能有效滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)海量數(shù)據(jù)的高效處理需求，這一特點(diǎn)決定其具有非常廣闊的發(fā)展前景。

二、光電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1國(guó)內(nèi)光電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

由于受到國(guó)家國(guó)情的影響，我國(guó)對(duì)各項(xiàng)各級(jí)的研究起步時(shí)間都晚于發(fā)達(dá)國(guó)家，但是改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)家提高對(duì)科學(xué)技術(shù)的重視程度，加大對(duì)科研事業(yè)的扶持和投入，使國(guó)內(nèi)光電子技術(shù)水平迅速提升到世界先進(jìn)水平，并且在電子領(lǐng)域的各個(gè)方面已經(jīng)取得了一定的成效，如探測(cè)器、光收發(fā)模塊等先進(jìn)的光電子器件，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中都具有非常強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力[2]。

在國(guó)內(nèi)，由于受到各個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)水平、產(chǎn)業(yè)分布、政府扶持力度等多個(gè)因素的影響，光電子技術(shù)的先進(jìn)發(fā)展具有很強(qiáng)的地域性特點(diǎn)，目前主要發(fā)展區(qū)域集中在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)和渤海灣地區(qū)，并且由于該部分區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，高校和研究所的數(shù)量較多，具有較高的科研水平，為光電子技術(shù)的研究和發(fā)展提供了一定的技術(shù)保障。

2.2? 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

目前世界各國(guó)對(duì)光電子技術(shù)的研究水平良莠不齊，部分發(fā)達(dá)國(guó)家由于研究時(shí)間較早，目前已經(jīng)取得了較大的成就[3]。美國(guó)很早就認(rèn)識(shí)到了光電子技術(shù)的重要性，并將其作為本國(guó)的戰(zhàn)略性技術(shù)進(jìn)行了大量的研究;日本的光電子技術(shù)也在近年來(lái)得到了快速地發(fā)展，日本生產(chǎn)的光電子器件也是國(guó)際市場(chǎng)上的非常具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品;歐洲國(guó)家中德國(guó)率先對(duì)光電子技術(shù)進(jìn)行研究，在經(jīng)過(guò)過(guò)年的發(fā)展后已經(jīng)積累了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)，具有十分扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展趨勢(shì)逐漸加重，信息通信技術(shù)的重要性日益凸顯，世界的發(fā)展也對(duì)未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)提出了更高的要求。

三、光電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1信息領(lǐng)域

對(duì)現(xiàn)代社會(huì)來(lái)說(shuō)，信息化已經(jīng)成為世界各國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)社會(huì)的強(qiáng)大動(dòng)力，推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)以前所未有的速度走向新的歷史高度，未來(lái)也勢(shì)必會(huì)成為影響世界經(jīng)濟(jì)形式的重要手段[4]。隨著信息化的深入，信息體量的增長(zhǎng)速度和信息傳輸會(huì)呈現(xiàn)質(zhì)的增長(zhǎng)，為應(yīng)對(duì)不斷提高的信息處理和傳輸需求，勢(shì)必要對(duì)傳統(tǒng)電子技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

光電子技術(shù)隨著光子技術(shù)與電子技術(shù)的融合而出現(xiàn)，在處理信息容量和傳輸速率方面，具有比傳統(tǒng)電子技術(shù)更加明顯的優(yōu)勢(shì)，自光電子技術(shù)應(yīng)用以來(lái)，信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度明顯加快。隨著光電子技術(shù)在信息領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，我國(guó)信息行業(yè)的生產(chǎn)和工作效率明顯提高，使信息產(chǎn)業(yè)獲得了更有潛力的發(fā)展空間。

3.2 能源領(lǐng)域

能源使人類(lèi)得以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)來(lái)說(shuō)具有積極重要的作用，城市的現(xiàn)代化程度越高，則對(duì)能源的依賴(lài)性越強(qiáng)，工業(yè)革命以后，人類(lèi)文明達(dá)到了前所未有的高度，對(duì)能源的開(kāi)采量也不斷提高，雖然在人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展中起到了至關(guān)重要的作用，但是能源枯竭問(wèn)題也愈發(fā)嚴(yán)重[5]。為相應(yīng)國(guó)際社會(huì)的環(huán)保號(hào)召，相應(yīng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，研發(fā)出能替代傳統(tǒng)能源的清潔環(huán)保能源以后才能成為備受?chē)?guó)內(nèi)外能源研究學(xué)者們關(guān)注的重要問(wèn)題。

光電子技術(shù)的應(yīng)用，能有效地將光能轉(zhuǎn)化為熱能，對(duì)新能源的發(fā)展具有非常重要的意義，使其在新能源領(lǐng)域備受關(guān)注，應(yīng)具有十分廣闊的應(yīng)用前景。目前部分光電子技術(shù)較為成熟的發(fā)達(dá)國(guó)家中已初步實(shí)現(xiàn)利用光電子技術(shù)完成對(duì)新能源的獲取，我國(guó)在此方面也正加大研究力度，并進(jìn)行了初步的應(yīng)用。

3.3 汽車(chē)領(lǐng)域

汽車(chē)是現(xiàn)代社會(huì)中最主要的交通工具之一，極大程度的便捷了人們的交通與出行，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，世界各個(gè)國(guó)家的人均汽車(chē)保有量不斷上漲，人們對(duì)汽車(chē)功能的要求也越來(lái)越多，不僅要能滿(mǎn)足人們的出行需求，還重視汽車(chē)的能耗、功率、舒適度和美觀程度等多種因素，因此，汽車(chē)行業(yè)內(nèi)不斷優(yōu)化自身生產(chǎn)技術(shù)。隨著光電子技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用與發(fā)展，汽車(chē)的功率得到了有效提升，并且通過(guò)光電子技術(shù)還能進(jìn)行高精度的加工汽車(chē)生產(chǎn)材料，使汽車(chē)的整體質(zhì)量和舒適度得到顯著提升，汽車(chē)能耗情況也得到優(yōu)化，更符合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)。

3.4 環(huán)境領(lǐng)域

地球是人類(lèi)賴(lài)以生存的家園，保護(hù)人類(lèi)共同生活的環(huán)境，是全人類(lèi)應(yīng)盡的責(zé)任與義務(wù)[6]。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，目前人類(lèi)的生產(chǎn)水平已趨于成熟，但伴隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷成熟，對(duì)自然的破壞程度不斷加重，進(jìn)而造成了一系列惡劣地影響，如全球變暖、空氣污染、土地沙漠化等，嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題讓人們意識(shí)到環(huán)保的重要性，人類(lèi)急需先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行整治。通過(guò)將光電子技術(shù)應(yīng)用到污染治理和環(huán)境保護(hù)中，能利用光電子技術(shù)制造高精度的傳感器，對(duì)當(dāng)前環(huán)境中污染物的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)合監(jiān)測(cè)結(jié)果采取針對(duì)性的手段進(jìn)行治理與防護(hù)。

3.5 軍事領(lǐng)域

國(guó)家的軍事基礎(chǔ)會(huì)對(duì)國(guó)家的國(guó)防力量產(chǎn)生直接地影響，只有強(qiáng)大的國(guó)防才能保證國(guó)家經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展，強(qiáng)大的軍事基礎(chǔ)和鞏固的國(guó)防力量對(duì)國(guó)家發(fā)展來(lái)說(shuō)具有十分重要的作用。通過(guò)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用光電子技術(shù)，能夠制造出先進(jìn)的激光制導(dǎo)武器，目前很多國(guó)家已經(jīng)針對(duì)光電子技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用加大了研究和投入，并且取得了一定的成效，同時(shí)，通過(guò)應(yīng)用光電子技術(shù)能形成更加有效的圖像傳感器，提高軍隊(duì)的單兵作戰(zhàn)能力，使目前光電子技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的重要研究方向。

3.6 醫(yī)療領(lǐng)域

國(guó)家醫(yī)療衛(wèi)生水平與人民的切身利益息息相關(guān)，是保證國(guó)民身體健康的重要基礎(chǔ)，在我國(guó)綜合國(guó)力不斷增強(qiáng)的背景下，國(guó)家對(duì)醫(yī)療事業(yè)的投入不斷加大，光電子技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中也得到了廣泛地應(yīng)用，對(duì)很多傳統(tǒng)醫(yī)療手段難以治療的疾病具有很好的治療效果，如利激光進(jìn)行近視治療手術(shù)，幫助人類(lèi)恢復(fù)視力[7]。同時(shí)，光電子技術(shù)的應(yīng)用也提高了相關(guān)醫(yī)療設(shè)備的精準(zhǔn)度，使手術(shù)的成功率更高。

四、發(fā)展趨勢(shì)

光電子技術(shù)具有十分廣闊的應(yīng)用前景，未來(lái)會(huì)不斷向強(qiáng)適應(yīng)性、擴(kuò)大化和集成化方向發(fā)展[8]。但若想推動(dòng)光電子技術(shù)的發(fā)展，也需同時(shí)加大對(duì)其他輔助材料的研究，如半導(dǎo)體激光及相關(guān)電氣元件等，只有多個(gè)產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展，才能全面推動(dòng)光電子技術(shù)的共同發(fā)展。

隨著導(dǎo)體激光和半導(dǎo)體激光技術(shù)的發(fā)展，加快了光電子技術(shù)與相關(guān)技術(shù)和輔助材料的融合速度，不僅使其具有強(qiáng)大的集成性能，還會(huì)催生出大量新型設(shè)備與材料，使光電子技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，進(jìn)一步提升光電子技術(shù)的應(yīng)用性。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，作為一種結(jié)合了光子技術(shù)和電子技術(shù)的新興技術(shù)，光電子技術(shù)涉及多種學(xué)科知識(shí)，但也具有十分廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)世界經(jīng)濟(jì)格局的發(fā)展具有重要的影響。目前，世界各國(guó)都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到光電子技術(shù)的重要性，并在相關(guān)領(lǐng)域不斷擴(kuò)大投入與研究力度，希望能利用光電子技術(shù)有效地促進(jìn)本國(guó)經(jīng)濟(jì)的提升與發(fā)展，相關(guān)學(xué)者應(yīng)積極探索光電子技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，加大對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究，促進(jìn)我國(guó)科技水平不斷提升。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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