光电子技术

光电子技术原理应用《光电子技术》课程介绍《光电子技术》教学大纲《光电子技术》教学计划与进程安排光电子技术与产业简介光电子学：又称光子学，是研究以光子作为信息载体和能量载体的科学，主要研究光子的产生、运动及其转化规律。光学与电学表面看起来是两个独立的学科，实际上存在着非常密切的内在联系。光与电打交道的第一个回合是1860年前后麦克斯韦提出的光的电磁波动理论，第二个回合是1905年爱因斯坦用量子论解释光电效应，第三个回合是1960年激光的发明。电子学在20世纪作出了巨大的贡献，但由于电子自身的带电属性，使其进一步发展在速度和容量上都受到限制，而光子为中性，具有巨大的优越性光电子技术：又称光子技术，包括光子的产生、传输、控制和探测。光电子技术涉及的主要内容包括：1激光技术及其相关的应用技术—光子产生、控制2波导技术—光子传输3光子检测技术—光子探测和光谱分析4光计算与信息处理技术（光神经网络、激光雷达、光制导、光陀螺）5光存储技术6光子显示技术7光子加工与光子生物技术-光子物质相互作用•光电子产业：长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备，预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展，改变了人们的生活方式，那么大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出：“90年代，全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展，谁在光电子产业方面取得主动权，谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论：“21世纪具有代表意义的主导产业，第一是光电子产业，第二是信息通信产业，第三是健康和福利产业……”，•我国信息光电子领域的发展方向1光纤光缆：大力发展多模光纤（包括芯径50μm和62.5μm）、G.652单模光纤、G.655非零色散位移光纤、色散补偿光纤、偏振保持光纤、塑料光纤、掺铒光纤、数据光纤等多种特种光纤以及各种新工艺低成本光纤、C+L波段新型光纤等2、光电器件：大力发展各种光纤连接器、光耦合器、光衰减器、光开关、平面集成光波导器件、波导阵列（AWG）、密集波分复用/解复用器件、滤光片、光波长转换与光收发模块、宽带掺铒光纤放大器（EDFA）、超高速检测器、拉曼光纤放大器、可调谐光源、高功率半导体泵浦激光器、光纤光栅色散补偿器件等光通信器件及组件。3、光通信系统及设备：大力发展PDH、SDH、STM—256（40Gb/s）、N×2.5Gbps/10GbpsDWDM系列、光时分复用（OTDM）、光交叉连接（OXC）、光分插复用（OADM）、光传送网（OTN）、OTDM+DWDM、光孤子传输系统及设备等。4、IP网络系统及设备：大力发展IP网络核心路由器、边缘路由器、千兆以太网交换机、集线器（HUB）、IP/SDH/DWDM/OPTIC设备、基于IP的接入设备及终端设备、计算机数字接入卡、高速无线互联网设备等。5、移动通信系统及设备：大力发展GSM数字移动通信产品本地化、数字集群通信系统、车载移动通信系统、宽带无线接入系统及设备、天馈系统、CDMA（码分多址）和GPRS（通用分组无线业务）移动通信系统等产品。6、光电材料：重点发展高频晶体、小型晶体、片式晶体等石英晶体材料。积极发展高性能石英材料、磁性材料、硅晶片、光学薄膜等电子专用材料和光学功能材料。7、工业激光设备与应用：重点发展高功率激光切割、熔覆、热处理、焊接设备，以及半导体激光精密加工设备、纳米材料加工设备、激光快速成型机、激光标记防伪设备、金钢石锯片等激光加工设备，加强系统集成和设备配套,加快规模化生产。8、激光生物医学仪器及成套医疗设备：重点发展激光内窥镜及治疗系统、激光心血管治疗、激光肿瘤诊断与治疗、激光美容整形、激光显微外科、激光钳、激光眼科等方面的高端设备和配套设施。9、激光器与光学元器件：重点发展大功率CO2激光器、高功率半导体激光器、二极管泵浦固体激光器、全固化可见光及倍频紫外激光器、准分子激光器、大功率YAG激光器等工业激光器。10、光电测量仪器：重点发展工业用光纤传感器系列、光纤生物传感器、光纤电力互感器以及（变）电站自动化设备等。11、光机电一体化设备：重点发展系列适用先进的数字化控制系统和数控机械装备。大力发展以数字化电动汽车为核心的汽车光电子产品。12、光存储：大力发展DCD高速缓存卡、附网光盘镜像服务器、光盘库、光盘塔、磁盘阵列、CD-R/W刻录机、高密度存储光学读取装置、磁光备份网络存储器、1.8英寸和2.5英寸小型微晶玻璃基板等光盘存储器相关产品。13、光显示：大力发展高分辨率电磁兼容型加固显示器、各种平板显示器件包括液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）、有机发光显示器（OLED）、场致发射（FED）等，以及发光二极管显示器（LED）、三维及全息显示系统及各种板卡产品。14、光输入/输出：重点发展各种类型数码相机、数码彩扩机、条码扫描仪、可视电话及网络视频会议系统、支票填印机、激光打印机、IP摄像头、IC卡电话机及公用多媒体信息终端、IC卡系统及机具等数字产品。15、光源/电源：重点发展氪灯、氙灯、光谱灯、红/绿/蓝光发光二极管、半导体白光灯等光源产品，以及智能型高频开关电源系列、中大容量UPS电源系列、铅布电池、高能系列电池、锌空电池系列、聚合物锂离子电池及智能充电器等电源产品。大力开展汽车用燃料电池、航空及航海用燃料电池、高效硅基太阳能电池、CIS高效太阳能电池、动力电池的研究开发工作。16、信息家电：大力发展各种类型的数字机顶盒、视频点播设备（VOD）、智能家庭网关设备、家用安防及消防和医疗信息系统设备等三网融合信息家电产品。重点开发智能电话、数字电视、嵌入式家电等系列家庭网络电器，以及各种手持通信上网设备、人界面信息设备以及有线宽带网络终端产品、宽带无线接入终端、家庭专用网络系统及终端、智能建筑终端等家庭新型数字产品。浙江成为光电子产业大省来自浙江省信息产业厅的消息称，浙江省的光电子产业近年来以年均３０％的增长率快速发展，目前已成为我国光电子产业大省。统计表明，浙江省从事光电子产品生产的企业已有２００多家，工业总产值超过４０亿元，销售收入约３０亿元，占全省信息产业总值的３.３％。浙江省在光通信、光器件、光材料以及光能量转换器等方面已经形成系列产品。其中光纤光缆生产企业数量和规模居全国第２位，去年工业总产值超过１０亿元。在光学仪器与光学加工产业领域，浙江具有国内领先的规模。其中，浙江省生产的中低档照相机镜头占世界市场一半以上的份额。此外，浙江一些企业正在加快数码相机的开发、试产。浙江省正逐步形成富有特色的光电子产业特色园区。如富阳市以光信息传输材料见长，宁波市以光电子器件出口加工为特色，还有萧山的光原材料产业、浙西光配件产业、温州光电能产业等等，各具特色。光电子产业已被确定为浙江省今后五年的主导行业，政府将支持各地建立各种光信息工程技术中心，进一步提升产业水准，迎接全光化宽带网络时代的到来。目前浙江省已建起２个省级光电子重点实验室。省将积极实施光电子产业发展的专项计划，目标是使光电子产业尽快形成产业化规模优势。浙江省信息产业工作会议上指出，浙江省要努力在光纤预制棒上实现突破，在光电子材料、光有源器件、光无源器件、光学引擎、新型光纤、激光器、光传感器等产品上形成特色优势。政府要积极支持企业扩大基于宽带技术的光纤生产规模，以适应宽带信息网络建设的需要。据悉，富通公司力争年产１００万芯公里的光纤生产能力将获重点支持；全省年产值超过５亿元的１０家光电子骨干企业也将获重点支持。•最新的统计表明，浙江省光电子企业已上报的新建和在建项目的投入超过了１０亿元，其中重点项目１７个，总投资约９亿元。•据介绍，浙江的信息产业主管部门今年还将重点抓好３个到５个光电子产业园区的规划和培育，为“十五”期间培育１０个光电子特色园区打好基础。