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光电技术

时间:2022-11-30 16:51:46

光电技术

光电技术范文1

一种新型的太阳自动跟踪系统研究邹建 姬兴 杜海涛 (159)

球形与锥形光纤探针耦合特性的研究杨修文 (164)

碳纤维表面金属化及其场发射特性研究杨兰 叶芸 林志贤 郭太良 (168)

晶化多晶硅氢等离子钝化处理的优化研究罗翀 李娟 李鹤 孟志国 熊绍珍 郭海成 张志林 (172)

薄膜型平栅极FED背光源的制备及性能研究张杰 张永爱 吴朝兴 汤巧治 贾贞 郭太良 (179)

电泳阳极对电泳法制备CNT场发射阴极的影响汤巧治 叶芸 郭太良 林贺 肖晓晶 (184)

二维光子晶体波导的能带分析孙鉴 王明吉 李玉洋 范立涛 (188)

机载星敏感器成像的仿真技术研究伍玲玲 杨静 (192)

基于单片机的全彩OLED驱动控制电路熊文彬 蒋泉 于军胜 蒋亚东 (199)

LCoS微显的视频解码芯片配置方法设计吴迪 陈翠莹 范伟 董续怀 代永平 (202)

透紫玻璃与蓝宝石的热压粘结工艺研究石吟馨 戴丽英 钟伟俊 马建一 王远阳 (207)

美国PDP—TV同期销售上升70%Ken Werner (216)

真空转移装置中透射式Ag-O-Cs光电阴极的研制赵文锦 丁继华 (73)

透射式GaAs光电阴极研究马建一 孙键 (76)

ZnO—Ni壳核丝状阴极的制备及其场发射性能研究苏艺菁 胡利勤 郑旭丹 许亚红 郭太良 (80)

电流法改善碳纳米管阴极场发射特性方建放 邹儒佳 薛绍林 (84)

基于微机电系统光交叉连接的光学仿射变换田逢春 李显利 陈建军 (88)

FED下基板制作工艺及介质的耐压特性研究张斌 唐李晟 李军 赵莉 丁兴隆 (94)

星敏感器定位精度噪声影响因素研究李学夔 谭海曙 于昕梅 郝志航 (97)

一种基于迭代外推的4f光学系统图像复原方法 田逢春 陈建军 李显利 (102)

基于旋滤波的表面粗糙度图像预处理方法刘颖 唐文彦 段海峰 (107)

基于Curvelet变换和小波变换相结合的图像融合算法研究蒋婷婷 王敬东 (111)

基于周期介质波导可任意比例的功率分配器刘祥 曾顺泉 张垚 (117)

中频磁控溅射AlN薄膜的电学性能研究贾贞 翁卫祥 袁军林 张杰 李昱 郭太良 (122)

内耦合型EBCCD的技术研究戴丽英 刘德林 (127)

基于PWM的LED显示屏像素亮度控制方法邓宏贵 梅卫平 曹文晖 敖邦乾 (131)

负显蓝膜STN产品的性能改善杨洪宝 昌永龙 荆建新 潘书山 (135)

一种直流浪涌抑制电路的设计和实现万玉澄 曹允 贺轶斐 宋德宇 (140)

夏普开发出新型立体显示触摸屏Aldo

非本征法布里-珀罗光纤氢气传感器的研究杨振 张敏 廖延彪 田芊 黎启胜 张毅 庄志 (7)

柱透镜光栅自由立体显示中几何参数间关系分析于瀛洁 蔡明义 张之江 (10)

等离子体平板背光源单元放电特性的研究张子南 李青 刘杰 (16)

基于FPGA的LED体三维显示方案研究李元奎 姚剑敏 林志贤 徐胜 郑晓斌 阮开明 郭太良 (22)

一种LPFG浓度传感解调技术研究赵洪霞 丁志群 方晓惠 贾辉 王金霞 鲍吉龙 (26)

基于激光超声表面波的模具微裂纹无损检测的研究付华 池继辉 (29)

激光作用双层材料产生瞬态温度场的数值模拟毕娟 张喜和 倪晓武 李昌立 徐立君 刘丽炜 (33)

ZnM0O4:Tb^3+绿色荧光粉的制备及发光特性研究许成科 邱桂明 黄翀 (37)

楔形光纤探针传输效率的研究杨修文 (41)

双端面抽运Nd:YVO4激光器的理论和实验研究侯军燕 舒仕江 汪岳峰 黄峰 贾文武 (45)

光子晶体慢光控制及其规律张宁 朱娜 刘武 (50)

三层介质波导中TE波的转移矩阵及场分布研究孙鉴 王明吉 刘世清 (54)

一种Camshift优化的粒子滤波跟踪算法王兆光 王敬东 (58)

基于碲锌镉探测器脉冲整形电路设计蔡欣 肖沙里 张流强 陈宇晓 曹玉琳 蒋建 (64)

彩色FED显示器的图像处理技术阮开明 林志贤 姚剑敏 徐胜 郭太良 (68)

中国大陆西部有望成为世界LCD制造业新增长点Ken Werner (72)

液晶产业调整形势乐观(英文)Ken Werner

光子晶体液晶光纤的光波导特性黄芳云 杨东

基于虹膜图像特征的噪声检测方法郑煊 王强德 刘萌

一种基于梯度图像帧间差分和背景差分的运动目标检测新方法潘翔鹤 赵曙光 柳宗浦 王媛

一种基于组合矩和小波变换的目标匹配算法赵超君 王敬东

光线入射角和晶体光轴取向对晶体折射光线的影响研究段存丽 张苏娟 胡小英 刘宝元

大面积TFT液晶显示屏的振动应力分析及其抗振加固吴金华 王军义 潘书山

基于小波变换的图像去噪虚拟仪器系统丰明坤

MgO的外逸电子发射在PDP中作用李青 朱笛 Harm Tolner

一种基于主动轮廓模型的自适应模板更新算法王剑 王敬东

一种融合Kalman预测和Mean-shift搜索的视频运动目标跟踪新方法柳宗浦 赵曙光 潘翔鹤 赵俊

船用TFT-LCD显示器的加固技术研究陶治洲 顾适夷 范少池

一维光子晶体禁带在不同入射角度下变化的研究杨东 王学雷 钱祥忠

阵列波导器件封装中机器视觉系统的光源分析与设计梁世伟 胡友旺 段吉安

MSM型氮化镓紫外探测器研究姜文海 陈辰 周建军 李忠辉 郑惟彬 董逊

离子束刻蚀HgCdTe成结机制分析 何波 马忠权 史衍丽 徐静 赵磊 李凤 沈成

无机EL显示技术研究和开发进展林明通 (73)

HgCdTe阳极硫化+ZnS钝化膜表面与界面的研究 何波 马忠权 史衍丽 徐静 赵磊 李凤 沈成 (82)

基于取样光纤光栅实现应变和温度的同时测量卓仲畅 KIM J B 王东伟 高卓 (89)

一种基于参数活动轮廓模型的高能闪光照相图像分割算法景越峰 张小琳 管永红 刘瑞根 (92)

改进的基于梯度幅值的自适应边缘检测算法赵京东 赵景秀 (98)

一维光量子阱滤波性能的研究孙道林 林静 (102)

基于颜色三角形的彩色图像边缘检测赵景秀 赵昭 王菁 (106)

高分辨率彩色等离子体显示屏及模块的开发曹允 樊卫华 王绪丰 (110)

一种聚合物/液晶体系的结构与模型分析贾继鹏 于清津 李永彤 (114)

两端镜像对称缺陷三元光子晶体的特性研究陈海波 高英俊 (117)

GaAs衬底上InP的直接外延生长及性能表征熊德平 周守利 (122)

表面传导电子发射显示器微细结构光刻工艺的优化张永爱 许华安 郭太良 (125)

基于FPGA的TFT显示屏控制系统的设计与实现赵二刚 孙鹏飞 赵立晴 姚颖 孟志国 熊绍珍 (130)

基于FPGA的直流相位跟踪检测系统设计赵岚 (135)

光电技术范文2

论文摘要:光电子器件和部件广泛应用于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。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。

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,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,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……”,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。

1 世界光电子技术和产业的发展

光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(dwdm,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(edfa,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在dwdm系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。

internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5gbps和10gbps,并已有40gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用 1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激 光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9 亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30 亿美元”。美国通信工业研究公司(cir)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。

2 我国的光电子技术和产业

近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位。

国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、edfa、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高 技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。

掺铒光纤放大器(edfa)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制pic和oeic的国家。808nm大功率激 光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmdfb激光器 战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。

但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。

光电技术范文3

    光电显示技术的现状和发展趋势的分析姓名娄展卿学号院系新闻传播院摘要光电显示技术的简介。分析中国光电显示市场现状以及发展趋势。介绍光电显示技术的类型及其主流产品。

    光电显示技术的现状和发展趋势的分析

    姓名:娄展卿 学号: 院系:新闻传播院

    摘要:光电显示技术的简介。分析中国光电显示市场现状以及发展趋势。介绍光电显示技术的类型及其主流产品。介绍一些有较好发展前景的未成熟技术。

    关键字:光电显示;显像管技术;液晶显示技术;等离子显示技术; 发展现状;前景。

    一 光电显示技术简介:光电显示技术是多学科的交叉综合技术,主要有:

    1、阴极射线管(cathode ray tube-crt)。是传统的光电信息显示器件,它显示质量优良,制作和驱动比较简单,有很好的性能价格比,但同时它也有一些严重的缺点,如有电压高、软x-射线、体积大、笨重、可靠性不高等。

    2、液晶显示(liquid crystal-lc)。液晶是一种介于固体于液态之间的有机化合物,兼有液体的流动性与固体的光学性质,即现在的液晶显示器lcd。

    3、等离子体显示(plasma display panel-pdp)。等离子体显示是利用气体放电发光进行显示的平面显示板,可以看成是有大量小型日光灯排列构成的。等离子体显示技术成为近年来人们看好的未来大屏幕平板显示的主流。

    4、电致发光(electro luminescnce diode-eld)等。或场致发光显示-field emitting tube,fet,是另一种很有发展前途的平板显示器件,它是将电能直接转换成光能的一种物理现象。 1.1阴极射线管(crt)

    阴极射线管的关键部件是连在荧光屏后部成为一体的电子枪。电子枪发射出一束经过图像信号调制的窄电子流,经过加速、聚焦、偏转后打在荧光屏的荧光粉上使之发光。电子枪以一个相当快的速度发射电子流,同时偏转线圈控制电子束方向,逐行在屏幕上扫过,达到显示图像的目的。

光电技术范文4

近年来,随着我国交换技术和传输技术不断进步,核心网基本已经实现了宽带化、数字化和光纤化。与此同时,随着媒体业务的日益丰富和多媒体业务的迅速增长,用户住宅网的业务需求已经面向多媒体业务和数据需求,而不只局限于原来的语音业务,电信光纤通信技术的需求已经成为不可阻挡的趋势,本文就此进行探讨。

1 电信光纤通信系统的构成

光纤通信领域所涉及的光纤、光放大器、波分复用和光分/插复用等关键技术的相继问世,使光纤通信领域中发生了一场又一场技术革命。光纤具有巨大的带宽资源,成为通信系统首选的传输媒质;光放大器代替了光-电-光中继器,实现了点到点的全光通信:波分复用不仅使单根光纤的传输容量增加了几倍、几十倍乃至几百倍,而且实现了多种不同类型的通信业务同时在一根光纤上传输;光分/插复用实现了信息在光域上的传送、路由的选择与交换,从而避免出现电子瓶颈的影响,完全满足了未来通信的高速率、大容量、远距离的全光通信要求。今天,业内人士深信,现在的通信网会逐渐升级到全光网。全光网是一个真正对所传输的SDH、IP、ATM等业务透明的网络。特别是波分复用全光网络采用灵活的波长选路由,具有动态资源配置能力,可以实现网络的动态重构,所以全光网是通信网络升级的最佳方案,而光纤到户这个愿望也会成为现实。

如图1所示,光纤通信系统由以下五个部分组成。

1)光发信机:光发信机是实现电/光转换的光端机。电端机就是常规的电子通信设备;

2) 光收信机:光收信机是实现光/电转换的光端机。 它由光检测器和光放大器组成;

3) 光纤或光缆:光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号,经过光纤或光缆的远距离传输后,耦合到收信端的光检测器上去,完成传送信息任务;

4)中继器:中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成;

5)光纤连接器、耦合器等无源器件,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。

2 光纤接入技术

随着人民群众对于精神文化的需求日益增多和通信业务量的不断增加,人们不仅需要传统的语音业务,另外,多媒体业务诸如互动视频、高保真音乐、高速数据等也得到了很多用户的青睐。光纤接入网可分为无源光网络和有源光网络。若光配线网不包括任何有源节点,全部由无源器件组成,那么我们可以认为这种光接入网是无源光网络。而如果在光接入网系统中采用以太网技术、ATM技术、SDH技术,那么我们就将其称为有源光网络。

目前,在业务融合、网络融合的大趋势下,为了适应自动化的、面向未来的、统一的绿色接入网络运营建设,光纤接入技术从运维、业务承载、性能、架构等方面出现了革命性的技术创新。

2.1 多业务承载能力

随着我国电信市场的不断改革,中国四大运营商――电信、网通、移动、联通陆续重组改制,基本已经做到了全业务经营实施,而光纤接入网是一种基础性的承载网络,需要承载多种业务,诸如移动基站回传、视频、数据、话音等。传统接入网的那种“一种接入网对应一种业务”的“烟囱式”网络结构,这极大地增加了运营商的网络运营成本和建设成本,而具有多业务QOS等级、高接入带宽、大容量的光接入网在引入之后,使得接入网向高效、融合、统一、承载平台的方向不断演进。光纤接入技术既能够为企业用户提供高安全性要求、高可靠性、高业务质量保障的专线承载业务,又能够针对个人接入用户提供超高带宽的高清视频体验,除此之外,还能够提供高可靠性接入、高精度时钟传送、有效满足针对移动基站的回传业务。

2.2 大容量、广覆盖

节点数最多的接入网来说,有效实现网络扁平化,简化网络层次是十分重要的。目前接入网的主流方式已经是“小局所、大容量”。 “小局所、大容量”意味着OLT覆盖的用户数量增加,相应的对一些OLT系统的特性提出了新的要求,例如OLT系统覆盖距离、端口密度、背板带宽、容量大小等,目前业内已经出现了多种大容量OLT设备,例如960G交换容量、40G总线。

2.3 多场景接入

接入网络的主流建设模式已经逐步实现光进铜退的FTTx建设模式,这样能够适应全业务市场竞争及未来宽带市场的需要,为用户提高更高速率的接入服务。因此,运营商需要一种完善的FTTx解决方案,满足全场景、一体化接入,可以提供P2MP、P2P、铜线接入,也可以满足FTTM、FTTO、FTTH 、CO、FTTB、FTTC的需求。

参考文献

[1]胡清兰,叶秉.光纤通信技术在电力系统的应用[J].现代电力,2008(3):115-118 .

[2]电力系统光纤通信线路设计[J].云南电业,2007(4):108-110 .

[3]胡必武,余成.光缆及光纤通信在电力系统中的应用[J].深圳信息职业技术学院学报,2007(1):14-16.

[4]丁铁骑,李海泉.超长距离和无中继电力光纤通信系统方案[J].电力系统通信,2005(5):16-18.

光电技术范文5

关键词:光纤通信技术  优势  接入技术

        0 引言

        近年来随着传输技术和交换技术的不断进步,核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时,随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富,使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务,数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势,现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈,成为发展宽带综合业务数字网的障碍。

        1 光纤通信技术定义

        光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的中绕非常小,光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听,光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。

        2 光纤通信技术优势

        2.1 频带极宽,通信容量大

        光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。散波长窗口,单模光纤具有几十ghz·km的宽带。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5gbps到1ogbps,采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

        2.2 损耗低,中继距离长 目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤,此类光纤损耗可低于0.20db/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。

        如果将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。目前,由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里,这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

        2.3 抗电磁干扰能力强 我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质,交变电磁波在其中不会产生感生电动势,即不会产生与信号无关的噪声。这样,就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近,也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

        2.4 光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设 光纤的芯径很细,约为0.1mm,由多芯光纤组成光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题,节约了地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,柔韧性好,光缆的重量要比电缆轻得多,在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量,显得更有意义。还有,光纤柔软可绕,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。

        2.5 保密性能好 对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而,随着科学技术的发展,电通信方式很容易被人窃听,只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置,就可以获取明线或电缆中传送的信息,更不用去说无线通信方式。

        光纤通信与电通信不同,由于光纤的特殊设计,光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送,很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套,这些均是不透光的,因此,泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外,由于光纤中的光信号一般不会泄漏,因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

        3 光纤接入技术

        随着通信业务量的不断增加,业务种类也更加丰富,人们不仅需要语音业务,高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络a(on)和无源光网络((pon。)采用sdh技术、atm技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(odn全)部由无源器件组成,不包括任何有源节点,则这种光接入网就是无源光网络。

        现阶段,无源光网络p(on)技术是实现ft-tx的主流技术。典型的pon系统由局侧olt光(线路终端)、用户侧onuo/nt(光网络单元)以及odn-orgnizationdevelopment network(光分配网络)组成。pon技术可节省主干光纤资源和网络层次,在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力,接入业务种类丰富,运维成本大幅降低,适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

        为实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达置的不同,有ftb、fttc,fttcab和ftth等不同的应用,统称fttx。

        ftth(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了ftth的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制定了ftth的技术标准和建设标准,有的城市还制门了相应的优惠政策,这此都为ftth在我国的发展创造了良好的条件。

        在ftth应用中,主要采用两种技术,即点到点的p2p技术和点到多点的xpon技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。p2p技术主要采用通常所说的mc(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供fe或ge的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。

光电技术范文6

二.平板显示技术概述

平板显示(FPD)技术,顾名思义,就是采用平面屏幕显示的技术,它是相 对于传统阴极射线管作比较而言的一类显示技术,主要包括液晶显示(LCD)、 等离子显示 (PDP) 有机电致发光显示 、 (OLED) 表面传导电子发射显示 、 (SED) 等几大技术类型的相关产品。 平板显示器与传统的阴极射线管(CRT)相比,具有薄、轻、功耗小、辐射 低、没有闪烁、有利于人体健康等优点。下面将分类简单介绍几种主要显示技术 的主要原理。 2.1 阴极射线管(CRT) 阴极射线管的关键部件是连在荧光屏后部成为一体的电子枪。 电子枪发射出 一束经过图像信号调制的窄电子流,经过加速、聚焦、偏转后打在荧光屏的荧光 粉上使之发光。 电子枪以一个相当快的速度发射电子流,同时偏转线圈控制电子 束方向,逐行在屏幕上扫过,达到显示图像的目的。CRT 显示图像是是不断连 续刷新着的,因此此类显示器看上去给眼睛一种“闪烁”的感觉。容易引起眼睛 疲劳损坏视力。 CRT 有黑白和彩色两种,黑白的显像管构造相对简单。图 1.为黑白显像管 的构造示意图。

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图 1.阴极射线管

彩色显像管与黑白显像管的区别是前者有三个电子枪, 前端多一个布满微小 孔洞的 “荫罩” 以及荧光粉是红绿蓝三种原色排列的。 , 彩色显像管显示图像时, 三个电子枪发射出三束电子, 在同一个荫罩小孔上通过,分别打在三种颜色的荧 光粉上,人眼看到的效果会自动把三种色光混合,组成一幅图像。如图 2.

图 2. 彩色显像原理

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荫罩的作用就是保证三个电子共同穿过同一个荫罩小孔,以激发荧光粉,使 之发出红、绿、蓝三色光。不同形状的荫罩有不同的透光率、对比度、分辨率等 参数。制造成本也不同。有一种栅条状的荫罩其透过率达到 95%。如图 3.

图 3. 孔状荫罩(左上)、沟槽状荫罩(右上)以及栅条状荫罩(下)

2.2 液晶显示器(LCD) 液晶显示器的关键物质是液晶材料,此类显示器也因此而得名。液晶材料具 有一个特别的特性:当它被加上适当电压时,液晶材料的分子会发生偏转,引起 其透射率变化,从而由“遮光”状态变换到“通光”状态,达到显示的目的。如 图:

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图 1.液晶显示器件构成示意图

按照不同的分类方式, 液晶显示有多种类型,根据所采用的液晶材料不同而 异:分别有扭曲向列型(TN)等多种,并不一一列举。根据显示像素构成不同, 液晶显示器分为无源矩阵液晶显示器(PM-LCD)与有源矩阵液晶显示器 (AM-LCD) 较早期的扭曲向列型 。 (TN) 液晶显示器与超扭曲向列型 (STN) 液晶显示器均同属于无源矩阵液晶显示器。 新一代的薄膜晶体管液晶显示 器(TFT-LCD)等属于有源矩阵液晶显示器。作为 STN 的换代产品具有响应 速度快、不产生闪烁等优点。 AM-LCD 与 PM-LCD 的差别在于前者每象素 加有开关器件,可克服交叉干扰,可得到高对比度和高分辨率显示。 2.3 等离子显示器(PDP) 等离子显示器是利用两块玻璃基板之间的惰性气体电子放电,产生紫 外线激发所涂布的红、绿、蓝荧光粉,呈现各种彩色光点的画面。PDP 适 合应用于中大型尺寸(约 40-70 寸)显示器。等离子体显示器具有阴极射 线管的优点,但其超薄体积与重量远优越于传统大尺寸 CRT 电视,在高解 析度、不受磁场影响、视角广及主动发光等胜于 TFT-LCD 的特点,图像具 有丰富的层次。缺点是功率大,比较耗电。 2.4 其他平板显示产品 除了 LCD、PDP 外,还有应用于各种智能家电、汽车仪表、数码电子 产品显示屏、投影设备以及电子纸等等多种显示技术,都属于平板产品的 范畴。

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三.中国平板电视行业的发展现状

从行业的技术与产品成熟程度来看,虽然经过不断地改进,平板电视的画质 和产品性能都已经达到比较稳定和舒适的水平,特别是 LED 背光模组的大规模 应用, 确实带动了液晶电视的响应速度和画面质量取得较大进步。但是与国外起 步早的大型企业相比, 中国平板行业还有较大差距,各种自主知识产权的关键技 术并不多。这也是中国平板行业脚步沉重的一大因素。 从市场形态来看,2009 年,平板电视的零售量占比达到 80%,零售额占比 超过 95%, 平板电视在市场消费形态上已经为彩电行业的绝对主流, 这说明平板 电视对 CRT 电视的市场替代已经基本实现。 从消费需求看, 平板电视已经逐渐成为老百姓购置新家电的首选, 少量 CRT 电视的购买者主要集中在流动人口、低保户家庭和边远乡村。随着平板电视的价 格进一步下降,这一部分 CRT 人群还会快速转化; 从厂家的产品策略来看,一线品牌已经停产 CRT 电视,二线品牌还在少量 维持,但是从总体趋势看,都已经把 CRT 作为补充和辅助,预计 2010 年各厂家 的 CRT 产品线将基本上处于清理库存状态; 从产业链来看,平板上下游相关的面板、模组、玻璃、IC 和化学材料等企 业都与日韩企业有较大差距。 中国平板若要真正立足世界市场一方,整个产业链势必要经过大幅度升级。 以目前的状况观察, 此路虽远但并非遥不可及。我国政府在十一五的后期已经把 显示产业的复兴上升到国家意志,并通过《电子信息产业振兴规划》和其他的科 技发展规划, 加大了对平板显示产业的扶持力度,赋予平板显示产业链建设以重 要任务和使命; 预计在十二五规划中,显示产业的重要性和产业地位将会更加突 出。 作为平板显示产业的重要支撑和重要支柱,平板电视行业将会从以上扶持政 策中得到最直接的支持。 各地方政府和社会投资的持续跟进,将为平板电视产业 链的建设和为发展提供强大的资金来源、技术合作支持和人才培养支持。所以可 以推断中国平板电视行业在未来十年将迎来前所未有的宽松政策环境。

四.中国平板行业前景

总体来说,中国平板在未来的十多年将会是机遇与挑战并存的局面。 旺盛的市场需求为中国平板行业提供稳定的成长空间。人民生活水平提高、 新增家庭、 旧彩电自然淘汰、 家电下乡政策城市化进程、 房地产发展、 商用市场、 国际市场需要等等,都将成为中国平板行业稳步快速发展的契机。

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而起步晚,设备旧,世代早等等,是限制中国平板发展的绊 脚石。中国的平 板行业比起日韩等普遍晚 2-3 年,世代线也较之落后。还要避免产业链建成即落 后的风险、 现有品牌格局被颠覆的风险、对行业方向判断错误和反应迟钝的风险 等等,都将影响中国平板行业前行的脚步。

五.发展规划

中国平板行业过去凭借着一定的优势,已经取得较为瞩目的成就。但是未 来是否能继续保持,就不但是要看行业的机会,更要看企业能否抓住机遇,规避 风险,还要看政府的支持和引导是否得力而有效。关键的几点是: 1、需要借鉴韩国和台湾地区在平板显示产业的发展经验 2、必须推动行业的核心技术研发 3、在下一代显示技术上的及早布局 4、借助行业标准力量规范和引导行业发展 5、建立和完善资本进出机制,加强行业融资渠道建设 从整个行业层面上,需要有正确的战略布局: 要推动行业整体的联合和协作,解决一些单个企业无法解决的行业共性问 题; 比如由中国电子视像行业协会牵头成立的联,积极主动的应对国外专利 公司的谈判, 大幅度降低了企业的专利费用标准,取得了非常重大的专利授权突 破; 要通过集体协作,通过争取国家主管政府部门的支持,在行业标准建设、 行业准入门槛和行业游戏规则的制定等方面,进行持续努力和推动,为中国彩电 行业的长远发展和整体竞争力的提升创造条件。比如在产品的接口标准规范、尺 寸规范、售后服务规范等方面,积极行动起来,为推动行业的健康和有序发展创 造条件。 为了应对下一代显示技术核心技术的专利限制,我们可以推动行业骨干企 业成立联合技术研发开发小组, 共同进行前沿技术的战略性投入,这样可以使行 业花最小的代价获得最高程度的收益。 从企业层面看,为了企业的长远发展,提前做好战略布局是十分有必要的。 要解决核心资源的站队问题。在平板时代,没有核心上游面板资源供应的 支持,就意味着要流血和被其他竞争对手伤害。但是这个资源的来源,究竟是自 己建还是选择与现有主力面板供应商合作,是和其中主要的少数几家合作,还是 货比三家全面合作,这都是值得深思熟虑的问题。由于在 2010 年-2011 年期间 全球平板显示产业还会不定期出现面板资源相对紧张的局面, 因此要避免断货和 供应不及时的问题,就首先要考虑好如何站队的问题

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要找准自身的行业定位,在技术、资源和产品的持续建设上,梳理出适合 自身特征的阶段性发展目标。 要时刻保持清醒,做好企业应对彩电行业转型和升级的具体战略规划。

光电技术范文7

关键词:光纤光缆;通信电缆;发展特点

在当前我国信息技术发展的过程中,光通信技术由于有着传输距离长、容量大、速度快等方面的特点,因此得到了人们的广泛应用,成为当前信息社会发展的重要技术之一。而光线光缆技术和通信电缆技术作为光通信技术中重要的组成部分,对其进行相应的技术开发有着十分重要的意义。

一、光纤技术发展的特点

目前在我国社会发展的过程中,人们已经将光纤技术广泛的应用在信息通信当中,这样不仅满足了人们生活和生产的相关要求,还促进了我国通信行业的发展。而且随着科学技术的不断进步,人们为了使得光纤技术的应用效果可以得到进一步的提升,人们也将许多优化技术应用到了其中。其中光纤技术的发展特点主要表现为以下几点。

(一)网络的发展对光纤提出新的要求

在现代化社会发展的过程中,网络技术已经广泛的应用到各个领域当中,它不但给人们的生活和生产带来了便利,还改变了人们的生活方式。而在通信行业发展的过程中,人们为了促进通信行业的发展建设,也将网络技术和通信技术有机的结合在了一起。

1、扩大单一波长的传输容量

传统的通信技术其自身的单一波长传输容量很小,但是由于网络信息技术的出现,则使得其传输容量得到扩大,现状以及得到了40Gbit/s。而在光纤技术的发展的过程中,人们也在对其传输容量扩大的方法进行研究,这样就进一步的满足了现代化社会发展的相关要求。

2、实现超长距离传输

近年来,人们在对光纤技术进行研究的过程中,人们为了实现其信息通信的超长距离输送,人们也将许多先进的科学技术应用到其中,从而对光纤技术的指标进行相应的完善和改进,从而促进我国通信行业的发展。

(二)光纤标准的细分促进了光纤的准确应用

目前,我们在光纤技术应用的过程中,为了使其准确性得到有效的保障,我们也开始对光纤标准进行详细的划分。这样不仅使得光纤技术的应用效果得到充分的发挥,还进一步的保障了人们日常生活和生产的基本需求,为我国通信行业的发展建设打下了扎实的基础。

(三)新型光纤在不断出现

近年来,在我国通信行业发展的过程中,人们为了满足通信市场的需求,也在对其光纤技术进行相应的改进和完善,这就使得光纤技术的种类在不断的增多。其中常见的主要有以下几种。

1、用于长途通信的新型大容量长距离光纤。主要是一些大有效面积,低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10-40Gbit/s并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。

2、用于城域网通信的新型低水峰光纤。城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰 光纤在1360--1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极在大地优化,增大了传输信道,增长了传输距离。

二、光缆技术的发展特点

(一)光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现。光缆结构的发展可归纳为以下一些特点:

1、光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤,城域网光纤,接入光纤,局域网光纤等,这决定了大范围内光纤传输特性的要求,具体运用的条件还可依据细分的标准及指标。

2、光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法,维护方法有关,必须同一考虑,配套设计。

3、光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料,纳米材料,阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

(二)光缆的自动维护,适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输。光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要的。在已开 通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测 正在通信的光纤。

三、通信电缆的发展特点

(一)宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务。原有的电缆网络虽然可以支持一些数字业务,但是在实际使用中并不是特别的理想, 在通信距离,速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽 带结构的HYA电缆,以便更能符合新业务发展的需要。

(二)超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的趋势。随着智能化大楼,智能化建筑小区对宽带布线的要求越来越高,超5类和6类电缆 已逐渐成为布线系统的主流。

四、光纤光缆和通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

(一)积极创新开发具有良好知识产权的新技术。虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。

(二)开发具有先进技术水平,与使用环境,施工技术相配套的新产品。电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。今后光缆建 设的重点将会随着接入网,用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆,吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而 有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分,灵活的利用。

(三)利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务。对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用 其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后,还是会出现干扰问题,而 且还会影响以前开通的业务。

五、结束语

总而言之,从当前我国光纤光缆和通信电缆技术发展的实际情况和特点来看,这些新型的通信不仅满足了人们日常生活和社会生产的相关要求,还进一步的促进了我国通信行业的发展。不过,从这三种技术在应用和发展情况来看,其中还存在着许多的问题,为此我们还需要采用相应的技术手段来对其进行处理,从而对其应用效果进行优化,满足现代化社会发展的相关要求。■

参考文献

光电技术范文8

关键词光纤光缆通信电缆ITU-T建议技术发展

1光纤技术发展的特点

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争论。有的专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

(1)扩大单一波长的传输容量

目前,单一波长的传输容量已达到40Gbit/s,并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15会议上,美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别(G.655.C)的提议,并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨,也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

(2)实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000~5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼光放大技术,可以更大地延长光传输的距离。

(3)适应DWDM技术的运用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用,对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)最近也已完成,当光纤的非线性测试指标明确之后,对光纤的有效面积将会提出相应指标,特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。

1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用

2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤;将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如“色散纵向均匀性”等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。

1.3新型光纤在不断出现

为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。

(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤

主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层,用于10Gbit/s以上的DWDM系统中,据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤,据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2Tbit/s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,并简化了色散补偿的方案,在长距离无再生的传输中表现出很好的性能,在海底光缆的长距离通信中效果也很好。

(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤

城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低,还要求光纤具有负色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,从而避免复杂的色散补偿设计,节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术,这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟,所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。

(3)用于局域网的新型多模光纤

由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,但由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接相应困难一些,虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用,但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题,目前有的公司已进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,它将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用,这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。

(4)前途未卜的空芯光纤

据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。但是,这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题,比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此,对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。

2光缆技术的发展特点

2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现

光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。

1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;

2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;

3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势,新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现,出现了如下一些类型。

·“干缆芯”式光缆:所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成,其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同,但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便,因为阻水材料不含粘性脂类,操作使用比较方便安全;其次,干式光缆重量轻、易接续、易搬运,设备投资小、成本低,生产使用中也显得干净卫生,在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中,好处更加明显。

·生态光缆:一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发,开发了生态光缆,应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求,如PVC燃烧时会放出有毒性气体,光缆稳定剂中有时含铅,都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议,通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视,对通信外部设备,特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来,如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料,如对室内用缆,开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物,以及无卤性阻燃塑料等。

·海底光缆:海底光缆近年来有根快的发展,它要求长距离、低衰减的传输,而且要适应海底的环境,对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。

·浅水光缆(MarinizedTerrestrailCable,MTC):浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆,适合于在海岸边上、浅水中安装,无需中继、通信距离比较短的水下(如岛屿间、沿海岸边上的城市)敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境,需要的光纤数不多(中等),但要求结构简单、成本较低,易于安装和运输,便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议,为建设类似的水下光缆提供了一组规范,随后也有可能形成相应的国际标准。

·微型光缆:为了配合气压安装(或水压安装)施工系统的运用,各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆,要求光缆与管道之间有一定的系数,光缆重量要准确,具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网,特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式,如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。

·采用了纳米材料的光缆:近来,一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆,利用了纳米材料所具有的许多优异性能,对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善,并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。

·全介质自承式光缆(ADSS):全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性,而且重量轻、外径小,架空使用非常方便,在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000~2005年,每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内,如何在满足要求的前提下,尽量减小ADSS光缆的外径,减轻光缆的重量,提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。

·架空地线光缆(OPGW):OPGW已出现了很长一段时间,近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT,于套管外面再加上一层不锈钢管,有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶,不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里,光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年,OPGW光缆的需求将会逐年上升,每年增加约2500km,到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题,也应配合具体环境和使用条件加以考虑,使之得到充分保护。

2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输

光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。

·日本NTT方案:在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统,保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输,对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理,避免不良状况进入有用的光传输信道,从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用;在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置,水敏传感器安装在空闲的光纤上,水敏传感器中装有吸水性膨胀物,当水渗人接头盒时,吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力,也就是使得这一空闲光纤弯曲,从而使光纤的损耗增加,在监测中心的OTDR上就会反映出来。(整理)

·意大利的方案:此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起,既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测,发现有衰减变化即发出警报,并进行故障定位,同时也能连续监测光缆护套的完整性,包括护套对地绝缘电阻的监测,发现问题(如护套进水等)即马上告警,达到更全面地预告故障发生的目的。

比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见:日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上,加入了光纤选择器,在外线上装设水敏传感器并进行护套监测,形成了一套较完整的自动维护、支撑系统,真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外,还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。

3通信电缆的发展特点

3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务

原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际使用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现j类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4~个0.8mm线径、1~150对、最高频率30MHz等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。

3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰

随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。同时,6类电缆要求不但有严格的工艺,而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新,如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。

3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景

由于移动通信的高速发展,无线电基路用物理发泡射频同轴电缆,特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时,随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站站数的增多,以及边缘地区(电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户)对移动信号的要求不断提高,预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求(如驻波比、屏蔽衰耗等要求)已明显提高,要求电缆的工艺及结构应不断改进,以与之适应。

4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术

虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。有资料统计,1997~1999年国内企业申请光通信专利的有132件,其中光纤38件,光缆只有19件,而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件,其中光纤光缆37件。还有资料报道:从1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,我国自主申请的只有9件,仅占10%。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。

4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品

电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说,

多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面,虽然紧跟了先进技术,但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫,走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。

4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务

对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺,在不改变(或不大改变)生产设备的情况下,认真设计和精心制造,把现有电缆的技术水平提高一个档次,以提供更宽频带的电缆,为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。

4.4改进光缆电缆的施工和维护方法

目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备,并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中,这些方式已经起到明显的作用。由此可见,为了保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。

4.5冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展

2001年下半年以来,光纤光缆需求下降,这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系,但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍,在2000年,全球光纤厂商的投资额达到26亿美元,为1999年的6倍,按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65~1.75亿光纤公里,远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气,光纤过剩的现象不可避免。

光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响,特别是与整个电信行业的发展有密切的关系,但应看到,在挤出了网络泡沫的水份之后,随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸,光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计,2003年世界光纤市场将开始有较大的增长,而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。

应该看到,信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业,网络经济有着强大的生命力,信息技术、网络技术的发展,仍然是推动社会进步的重要动力,信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此我们应树立信心,在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下抓住机遇,促进光纤光缆和通信电缆技术与产业取得更大的进展。

光电技术范文9

关键词:光纤;信息化;广电通信

随着通信技术的不断创新,原来电线式信息传递渐渐被无线通信和光纤所取代。光纤是利用光线为传播途径,把信息变成光,通过光来传递讯息。这种技术以及占据通信技术的主导地位。同时广电通信也逐渐采用这项技术,因此实现了高清转播等功能。为广播电视的发展开创了新的明天。在人们喜欢大屏和高清的今天,广电光纤恰好的满足了人们的需求。同时也能推动广电通信的设备升级和技术的不断进步。

1 广电光纤光电通信的缺点

总体来说,无线技术和光纤技术对我国广电通讯技术带来了巨大变革。光电技术在不断发展中为我们广播电视的品质的提升提供了必备条件。但是仍然有可以进步的地方。

1.1 接入技术还不成熟

由于我国设备和居民电视水平的制约,我国广电光纤在接入技术中还存在一些缺点。这些缺点制约了光纤发挥其快速传递信息的能力,同时在接口处信息抗干扰能力弱。在个别区域还不如传统有线信息传递稳定。经常出现信号延迟,中断等情况。

1.2 网络更新换代时,信息企业面临资金和人员的不足

信息运营商在网络更新换代时,因为用户地域广,数量多,经济实力和管理能力上严重不足,所以在信息传导水平落后发达国家很多,渐渐不能满足消费者需求。广电光纤光电通信发展受到阻碍。有些企业为了应对资金不足的情况,降低了光纤通信的质量,所以出现了数据传输的各种问题。

1.3 光纤通信安全性工作不到位

我国光纤通信产业覆盖面积大,但是管理人员不足。所以采用人工智能,或者节点服务器自行处理,然后人员负责检查设备问题。在一定程度上解决了人员不足的矛盾。节点服务器和光纤容易被网络工程的高手入侵,窃取信息。人们的个人信息和企业的内部信息安全性得不到应有的保障,社会上个人的隐私及企业机密容易被泄露。如果不能解决信息安全性的问题,那么这就是我国光纤通讯技术的一处短板,在受到网络攻击时,会使现有网络体系瘫痪,造成巨大的经济损害。

2 广电光纤信息接入技术的应用

2.1 光纤广电通信技术的优点

光纤网络有着传统电话线式网络没有的特性,首先光纤不使用传统有源设备,在成本上节约了购置有源设备的资金,也解放了广电设备所的大量空间。节约了大量设备用电费用和维护费。同时光纤设备故障率低,对广电通信系统的稳定性提供保障。其次光缆的容量极大,一根光缆就可以完成一片区域的信息传递工作,能满足人们日益增长的广播电视需求。

2.2 光纤通信的优点分析

2.2.1 信息容量大:光纤利用光传递,因此信息能力大,相比较铜丝和电缆的电流传递,光传递可以在一根线中传递多股信息。大大的提高了信息传递效率。

2.2.2 传递损耗低:相比电流传递,光传递没有中间的能源损耗。在传统线路中,导体的热效应大大影响了线路的寿命,同时长时间使用时传统线路也容易发生断裂等情况。而光纤传递,只要外表不发生破裂,就可以一直使用,没有热效应等影响寿命的情况。

2.2.3 保密性能好:光纤在传递信息有特殊的编码,在信号被截取时,因为不错在电流式频率的变化,所以在不知道编码方式时无法解读相关信息,同时光缆信息被截取时就能被相关部门发现。因为传递光的路线别切断了,所以接收方能第一时间指导光缆出现了问题。

2.2.4 抗电磁干扰能力强:光纤原材料有着很好的物理特性,有绝缘性和隔热性。同时强磁场和强电流不会对光纤信息传递造成影响,然而传统材料通常无法经受住这项考验。

2.3 广电光纤和广电通信接入技术的发展前景

随着光纤通信技术的不断发展,光纤已成为了数据传输行业-个标志性的生产力。其中,高新技术产业的壮大也决定了PON技术在光接人技术方面的核心地位。作为解决大量消耗光缆芯资源与设备端口资源这一难题的一个主要解决手段,PON技术还可以有效降低各项使用费用,是光接入技术的中坚力量。近几年以来,我国宽带用户呈不断上升趋势,由2G到3G再到4G,在未来的网络应用领域,4G的主角地位是毋庸置疑的,为了保证广电网络的信息传输质量,有效降低建设成本,促进经济效益的增长,同时满足广大用户的需求,无疑要在提高广电光纤和广电通信接入技术上多下功夫。由此可见,在未来的几年,广电光纤和广电通信接入技术的发展在面临巨大挑战的同时也迎来了前所未有的发展机遇。不断提升我国广电光纤和广电通信接入技术水平,抓住这一历史机遇,我国广电通信水平将有一个质的飞跃。

3 被动式光纤通信接入的结构与种类

3.1 光实体层架构

为了满足用户数众多的接取网型态.被动光网络发展出其特有的光路接入架构。一个被动光网络接入架构可分成三个部份,头端、摇控端及客户端。被动光网络接人花狗最大的特色是可用一个头端服务多个客户端,在被动光网络头端的OLT以单一光纤连接在一个以上的摇控端,并使用被动光组件如光分流器.将下行讯号分散在好几路的光纤中,并连接每个客户端的ONU,这样头端只需要使用一路的光纤就可以与所有的用户连接,达到节省光纤及设备的目的。这个架构对于下行讯号而言,即行成一个广播式的讯号,因此必需让客户端的设备(ONU)知道那些讯号是被允许接收的:另一方面,为了避免上行讯号间的碰撞,造成干扰,所有的ONU必需在被允许的时间内发出上行讯号,而其它的时间必需将其光发射机减低到不影响其它ONU上行讯号的功率以下。

3.2 被动光网络种类

目前被动光网络接人架构依照传送给各客户端讯号的多任务方式,大致可分为分时多任务(TDM)及分波多任务(WDM)两类,其中分时多任务的被动光网络是将上下行讯号以切割不同时槽的方式,区分数据是给那一个用户或是用户可上传数据:分波多任务型则是利用光通讯中的分波多任务原理,以不同的波长分别载送不同客户端的讯号。目前由于分波多任务组件价格较高.且对于接取网频宽的需求还没有达到非得采用分波多任务的要求。

结束语

光纤技术的快速发展,带动了广电通信技术的发展和变革。为我们带来了更加清晰的电视广播节目,促进了生活品质提高。在运用光纤技术时要认识清楚光纤的优点,同时做好升级和接入技术的提高,做好接入技术的信号转换工作。切实的让居民生活感受到技术革新带来的优点和便利。■

参考文献

[1]高辉.光纤通信的原理研究及其发展方向分析叨[J].科技资讯,2010(33).

[2]康恒,梁永强.光纤通信的发展趋势探讨[J].企业家天地(理论版),2010(7).

光电技术范文10

关键词:蓝光盘密集波分复用

随着蓝光盘摄像机和录像机的出现,电视传媒行业从传统磁带记录走向了光盘记录。虽然这是光技术在广电领域应用的一小步,却是广电科技与时俱进的一大步。

大约40年前,人类已经拥有第一根海底光缆。光通讯,在电信高端领域,方兴未艾。时至今日,在实验室,日本NEC和法国阿尔卡特公司分别实现了总容量为10.9Tb/s(273x40Gb/s)和总容量为10.2Tb/s(256x40Gb/s)的传输容量最新世界记录。而单模光纤的无中继传输已经达到4000KM。从技术上看,再有5年左右的时间,实用化的最大传输链路容量有可能达到5-10Tb/s。简言之,网络容量将不会受限于传输链路。

以下我们分别对光存储和光传输方面做以详细阐述。

一、光存储

资讯对储存容量需求日增,光存储技术在记录密度、容量、数据传输率、寻址时间等关键技术上有着巨大的发展潜力。业界一直在积极开发更高容量的各种储存技术。蓝紫色激光存储技术(Blue-VioletLaser)、磁光盘存储技术、做为硬盘(HDD)技术和磁光盘技术的结合的近场光盘技术超解析度储存技术(SuperRENS)、3D立体储存技术(MultiLayers;MultiLevel)以及荧光多层光盘技术FDM(FluorescentMultilayerDisc)等相继问世。

传统CD和DVD上有一层薄薄的反射层,和许多肉眼看不见的凹凸,它包含二进制信息。为了从这些盘片上读出数据,由一个半导体激光发生器产生特定波长的激光束,射向旋转中的光盘片,然后反射光通过棱镜和透镜构成的组镜机构再射向接收数据的光电装置,而这个光电装置连接的电路能够辩识出激光所反射回来的数据。在光盘上,数据是凹槽(pits)及平面(lands)的型式来加以编码,而光电装置的电路能辩识出激光射中的平面及射中凹槽的所走距离差这就称为相位提升(PhaseShift),而这个技术就是在光盘中资料储存与读取的基础。经由光电读取装置,反射回到的凹槽与平面的变化将会转换成1与0的数位讯号,从而构成数据流特征。DVD之所以容量比CD大,无非是在同样面积的盘片上凹凸更多罢了。若要有效地缩小记录点大小以提升记录密度,必须使用短波长的光源;或者使用高折射系数的介质;或者提升透镜的NA(数值孔径)值。显然在一个存储容量巨大的盘片上,红色激光根本无法辨识那么多更密集的凹凸了。因此索尼及其它公司纷纷转向蓝色激光的研究。蓝色激光的波长较短,因此驱动器可以辨识出更小半径的凹凸,盘片的容量就可以做的更大。现在的蓝光盘技术不管是日欧韩9家AV产品制造商联合制定的新一代光盘规格"蓝光光盘",还是东芝和NEC向DVD论坛提出的"AOD(高级光盘,暂定名)"规格,只不过是商家为自己谋求更高的商业利润而制定的不同的标准罢了。就核心技术上而言,没有太大的区别。让我们再深入了解一下蓝光盘和高密度光存储技术的发展趋势。

1、蓝光盘技术

蓝光盘技术属于相变光盘(PhaseChangeDisk)技术,它与传统光盘记录不同,传统光盘的记录和读出原理是利用磁技术和光技术相结合来记录和读出信息,而相变光盘的记录和读出原理只是用光技术来记录和读出信息。相变光盘利用激光使记录介质在结晶态和非结晶态之间的可逆相变结构来实现信息的记录和擦除。在写操作时,聚焦激光束加热记录介质的目的是改变相变记录介质晶体状态,用结晶状态和非结晶状态来区分0和1;读操作时,利用结晶状态和非结晶状态具有不同反射率这个特性来检测0和1信号。

实际的蓝光盘应用蓝紫色激光技术,能在直径12公分的盘片上,储存两小时的高清晰度视音频信号,在2002年2月的初期版本中,透过使用405nm的蓝紫色电射半导体,NA(数值孔径)值为0.85的读取头、以及0.1mm的光学透射保护层架构,蓝光盘可以将12公分的单面光盘片资料储存容量提升到27GB。它可以记录两小时的高清晰度视音频信号,以及超过13小时的标准电视信号。

在资料转换率方面,蓝光盘可以将高清晰度的电视节目,以36Mbps的速度从摄像机转换到播放媒体上,并能维持节目品质。另外,它还具有任意影像捕捉,以及重覆播放等功能。

在兼容性方面,由于蓝光盘采用MPEG2码流压缩技术,因此它同时适用于数字广播系统,可执行电视台多种视频记录与播放。

另外,在资料安全性部分,蓝光盘也采用了一种独特的ID写入模式,可确保资料安全,并为盗版问题提出一套保护版权的解决方案。

2、高密度光存储技术的发展趋势

(1)采用近场光学原理设计超分辨率的光学系统,使数值孔径超过1.0,相当于探测器进入介质的辐射场,从而能够得到超精细结构信息,突破衍射极限,获得更高的分辨率,可使经典光学显微镜的分辨率提高两个数量级,面密度提高4个数量级。

(2)以光量子效应代替目前的光热效应实现数据的写入与读出,从原理上将存储密度提高到分子量级甚至原子量级,而且由于量子效应没有热学过程,其反应速度可达到皮秒量级(1O-12秒),另外,由于记录介质的反应与其吸收的光子数有关,可以使记录方式从目前的二存储变成多值存储,使存储容量提高许多倍。

(3)三维多重体全息存储,利用某些光学晶体的光折变效应记录全息图形图像,包括二值的或有灰阶的图像信息,由于全息图像对空间位置的敏感性,这种方法可以得到极高的存储容量,并基于光栅空间相位的变化,三维多重体全息存储器还有可能进行选择性擦除及重写。

(4)利用当代物理学的其它成就,包括光子回波时域相干光子存储原理、光子俘获存储原理、共振荧光、超荧光和光学双稳态效应、光子诱发光致变色的光化学效应、双光子三维体相光致变色效应,以及借助许多新的工具和技术,诸如扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)、光学集成技术及微光纤阵列技术等,提高存储密度和构成多层、多重、多灰阶、高速、并行读写海量存储系统。

3、新型光盘技术的应用

大量的信息要求有大容量的存储设备,光存储驱动器和几种光储存媒体均将呈现出足够快的增长趋向。光存储市场的发展,将改变声音图象及其它数据的存储方式及传播方式。光存储产品可以利用自动换盘系统,组成光盘库、光盘塔、光盘阵列,实现提高整个系统的容量、数据传输率及多数据存储的可靠性。如果将光盘库、光盘塔及光盘阵列与自动换盘系统有机结合,可以大大提高系统容量、数据传输率和显著改善存储数据的可靠性。

在技术上,磁带已经基本上没有潜力了,而且与非线性的编辑系统存在明显的矛盾;专业光盘虽然不会在很短的时间内取代磁带,但其非线性、高密度、低成本、高传输速度的优势已经带来了良好的开端。Sony公司不失时机的推出光盘专业摄录像器材,这些设备使用基于蓝紫色激光技术的光盘作为存储介质,充分发挥非线性记录方式带来的灵活性。例如:PDW-3000专业蓝光盘编辑录像机(演播室机型),它可记录和重放IMX/DVCAM格式,具有完善丰富的输入输出接口,包括传统视音频和网络接口。它的双光头设计可实现高速文件读出。它具有快速图像搜索,图像索引功能和光盘的随机访问功能,可以快速定位到所需图像。它具有场景选择随机存取能力,使得任意定位素材段成为可能,跳过不必要的素材。特别值得提出的是这种录像机可以将高低分辨率素材同时记录在光盘上,高分辨率素材用于高质量节目的制作和输出,低分辨率素材可用于编辑,浏览等等,低分辨率素材还可以为互联网播出等用途提供数据。

二、光传输

让我们再来看看光传输,现在各省市有线电视台网络中在主干线多使用光缆传输信号,在电视台内部的新闻网或制作网也使用光纤代替电缆传送素材文件。众所周知,光纤传输比传统电缆传输有频带宽、容量大、损耗低、保真度高、抗干扰等优点。而随着光电子器件的持续发展,光纤工艺的提高,以及光纤技术和IT技术的相互渗透和融合,光传输技术有了相当大的发展,这对电视台通信架构的改变起到了巨大的推动作用。以下是对满足电视台需求的光传输技术的具体阐述。

1、光纤技术的介绍

(1)单波长技术

对于业务量和距离长度要求不大时,普通的单波长技术就已能满足需求。几年前单波光纤的数据传输就已能达到10Gbps。目前在单波长上进行数据传输已经能够做到40G的带宽,虽然这已经是单波长所能够传输的极限,并且实用的传输容量也没有这么大,但相对电视台内部网近距离的视音频传输要求已经够用。

单波技术基于电时分复用(ETDM)技术,但由于微电子技术和光纤色散的限制,微电子技术难以支持电时分复用有新的突破。光纤上的色散是10Gbps及其以上速率系统传输距离的主要制约因素,且随着比特率越高而影响越大。

(2)密集波分复用

对于传输量更大,传输距离更远的要求,仅靠提高单信道系统的速率已没有空间,另一种途径就是使用复用技术。光复用的方式有很多种,目前比较成熟并已进入大规模商用阶段的是光波分复用,尤其是DWDM--密集波分复用。(DWDM:DenseWavelengthDivisionMultiplexing)

DWDM技术简单地说是在一根光纤上接入不同波长的光信号,使传输容量比单波长传输容量增加几倍甚至上百倍。提到DWDM,不能不提掺铒光纤放大器(EDFA)。EDFA的出现使得DWDM得以实用。EDFA是一种全光放大器,它的使用取代了原来光-电-光的中继再生方式,突破了光电、电光转换的速度瓶颈,使长距离、大容量、高速率的光纤通信成为可能,是DWDM系统及未来高速系统、全光网络不可缺少的重要器件。EDFA工作窗口在1530-1565nm,对波分复用中的每个波长补充功率,并经过若干个EDFA再用再生器来消除色散的影响。

使用DWDM,可以大大提高光缆传输容量,节省光纤,降低传输成本。DWDM目前可商用的水平,我国的传输容量为80Gbps,国外如朗讯公司的传输容量为400Gbps,实验室的水平则已超过Tbps。

(3)新型G.655光纤

(4)全波光纤

使用全波光纤,增加传输频带。在未来的电视台光纤网中,除了传输多路的视音频数据以外,还会传输大量的管理数据。充分地拓展可用频带已成为关键。而在光纤的另一个低损窗口1.31um,虽然石英光纤在此波段时的色度色散为零,但由于1385nm附近存在着一个OH-离子吸收峰,对光纤传输能产生较大的衰减。而由此诞生的全波光纤采用了一种全新的生产工艺,几乎可以完全消除由OH-峰引起的负面影响,并且使用与普通的G.652匹配包层光纤一样的标准。

由于开放了这一低损窗口,全波光纤的可用波长范围增加了100nm,使光纤的全部可用波长范围由大约200nm增加到300nm,可复用的波长数大大增加,而且在上述波长范围内,光纤的色散仅为1550nm波长区的一半,因而,容易实现高比特率长距离传输。同时,由于波长范围大大扩展,一方面可以将不同的波长分配不同的数据流,从而改进网络管理;另一方面,允许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要求较低的光源、合波器、分波器和其它元件,使元器件的成本大幅度下降,从而降低整个系统的成本。

此外掺镨光纤放大器(PDFA)的研制成功也解决了1310nm波长光的中继问题。掺镨光纤放大器工作在1300nm波长窗口,以掺镨光纤作为增益介质。在实用过程中,可分别使用PDFA和EDFA对1310nm和1550nm波长的光信号进行功率放大和补偿衰耗。

无论是工作在1550nm的G.655光纤,还是使用1310nm的全波光纤,最新的光纤技术带来的是更高的传输速度和更大的传输容量,这为电视台使用光纤传输多种数据打下了坚实的基础。由于突破了传输瓶颈,在传输视音频信号的同时还可传输大量的管理信息,包括文件的元数据以及其他SNMP数据流。这也为建立基于IP的视频管理网络铺平了道路。

2、因特网技术和光纤技术的结合

随着因特网技术的快速发展,ATM、SDH、IP等技术不断融入到光成域网的建设中。目前代表发展方向的是IPoverWDM技术,其中比较成熟的解决方案是GEOverDWDM(GE:千兆以太网)。GEOverDWDM对于有线电视网络最大的好处就是可以实现在原有光纤网络基础上平滑、连续性的网络升级,同时可以和原有的10Mb/s、100Mb/s以太网无缝连接,能降低系统的成本和复杂性,保护广电系统的投资。

IPoverDWDM通俗的说法就是让IP数据包直接在光路上传送,减少网络层之间的冗余部分,能够省去网络运营商的成本,同时也降低用户使用通信业务的费用。GEoverDWDM是IPoverDWDM的一种廉价方式,适用于广电系统城域IP骨干网的建设。

千兆以太网(GE)技术是目前技术成熟的最快速以太网技术,它可以提供1Gbps的带宽,由于采用和传统10Mb/s、100Mb/s以太网同样的帧格式和帧长,因此GE可以在原有低速以太网基础上实现平滑过渡。目前GEOverDWDM使用光放大器后的传输距离已可达到640公里。在现有的有线电视网络基础上,使用千兆以太网技术,具有一定的现实经济意义。可以预见,GEOverDWDM技术将成为广电网络中城域网的理想方案。

随着各种光传输技术不断地投入使用,整个电视台的网络架构将会发生巨大改变,而全光网和光接入网的建设和发展,使这种趋势越来越明显。

三、光应用

由以上光记录和光传输的介绍,我们可以了解到光技术已经逐渐渗透至专业视频领域。以下为笔者设想的以光技术为基础构建的新型电视台IT制作网。相对于传统电视台制作网它将具备以下特性:

1.首先是高效的资源共享能力。可以实现快速的数据存取、迁徙及交换。

2.由于光盘录像机的出现,文件化的素材交换方式得以实现,解决了传统电视台制作网素材上下载消耗时间的瓶颈。

3.具有智能化的网络监控管理功能。

4.整个网络具备可扩展性,强容错性,高兼容性以及与其他网络的互换性。

我们可以设想以下的以光技术为基础的全光业务网,当然这里的全光目前不会是完全的光技术,也包含节点转换上使用的一些光电和电光设备。前期节目素材由光盘摄像机采集,光盘摄像机可以是高端的SONY的PDW蓝光盘摄像机,它的记录文件格式是MPEG24:2:IMX或者是DVCAM格式;也可以是低端的东芝的家用DVD光盘录像机,它的记录格式是MPEG2TS流。以上文件格式的素材在摄像机内部被刻录到蓝光盘或普通的DVD碟片上。通过相应的光盘录像机或专用的光盘驱动器由光纤实时传输并存储到后期编辑制作单元。制作单元为现有的电视台制作工作站,由后期编辑制作单元来进行原始素材的编辑及后期处理工作,各种特效、字幕、配音、片头等在此处完成。制作完的节目由光纤无损地送入中央存储部分的光盘库中,一方面用于播出。另一方面,可以实现节目的存储和归档或者利用光盘录像机下载,便于以后的索引和节目调用。基于SNMP(简单网络管理协议)技术的系统监控单元通过与各单元交换信息,实时监测系统在节点光交换设备和传输通路上的光纤状况。采用光纤作为工作站点连通的物理方式,用于数据的迁徙,设备和业务运营管理等控制信息的传递。采用光盘库作为中央存储单元,其管理软件可以区分短期存储的播出节目和长期存储以供后用的节目。短期存储的节目存储在一级光盘库,节目播出后定时删除。长期存储节目编目后放至二级光盘库,作为媒体资源有原则的开放,不同级别的用户通过光纤有偿或免费获取媒体资源。一级光盘库为在线存储体,容量以电视台内部人员充分使用即可,它是提供给电视台内部用户使用的高速媒体资源共享体,满足包括播出,节目制作,节目下载的宿求。二级光盘库为近线存储体,为海量存储,它的媒体资源存储主要为节目的再利用和再加工服务,另外为电视台以外的用户提供VOD或者媒体资源再利用和交换的宿求。

以上设想的网络比较现今的网络,由于光技术的使用,可以突显出高速共享的精神,达到用户所见所得的需求。真正实现网络化、数字化的实时的信息交换。

光电技术范文11

关键词:光电子技术;技术应用;发展态势

前言

光电子技术是一项非常复杂的技术,其涉及的学科领域非常多,如电子学、光学、光电子学、计算机学等。光电子技术作为当代科技的重要内容之一,其在社会信息化过程中发挥着举足轻重的作用。光电子技术作为推动社会向前发展的力量,其存在意义重大,值得各国投入大量的资本进行研究。伴随着光电子技术应用的广泛化,国内外学者都加大了对光电子技术的研究,推动着光电子技术的不断创新与发展。加强光电子技术的应用,对于促进社会经济的发展有着非常重大的影响。

1光电子技术的发展概述

光电子技术是由光子技术和电子技术相结合而成的新技术,是信息技术中的一个重要的硬件设备,是未来信息产业的核心技术。

1.1国外光电子技术的发展

由于国外技术水平相对较高,因此国外光电子技术发展的较为成熟。目前,国外光电子技术发展较为迅速的地区主要集中在北美和欧洲[1]。欧洲地区以德国为首也已经加大了对光电子技术的研究,积累了一定的研究理论,取得了重大的研究成果。日本作为亚洲地区的发达国家,其经济水平较高,对于新技术的发展具有一定的前瞻性,在光电子技术方面也取得了一定的成绩。通过对国外光电子技术的应用情况分析发现,国外光电子技术主要应用在了信息光电子技术上。随着光纤通讯网的开发与完善,目前信息光电子技术已经得到了迅速的发展,促进了国外一些国家通信传输量和通讯速度的提高,加速了国外信息产业的发展。

1.2国内光电子技术的发展

尽管我国的科学技术与发达国家相比较有一定的差距,但是随着近几年我国经济的不断发展,我国的光电子技术水平也得到了很大的提高。随着我国对光电子技术研究与应用力度的不断加大,目前我国形成了几大光电子技术发展较为领先的地区:京津地区、长三角地区、珠三角地区和华中地区[2]。由于每个地区发展速度及方向的不同,其依托的企业各具特色。以京津地区为例,其在发展光电子技术上主要以北京的高校、研究所为主要研究主体,以企业的应用为发展动力,在半导体激光器、光学仪器方面都有着较为深入的研究,并且取得了一定的成绩。

2光电子技术的实际应用

2.1信息领域

二十一世纪已经进入到计算机时代,网络应用逐渐普及化,渗透到社会生活的各个领域,如教学领域、医学领域、商业领域等。网络应用在社会中发挥着越来越重要的作用,因此高容量和高速度成为人们对网络提出的新的时代要求。传统的电子技术已经无法满足新时代对网络提出的要求,如何对网络技术进行革新成为新的社会问题。光电子技术的应用,恰好以光子的快速性提高了网络信息的传输速度,解决了人们对于网络信息的要求。随着光存储密度的不断提高,光电子技术在信息领域的应用程度得以加大,并且已经取得了一定的应用效果。

2.2能源领域

随着各国工业化进程的加快,对于能源的需求越来越大,随着不可再生能源储备的不断减少,对于新能源的开发成为人类研究的重大课题之一。高效、清洁的能源成为社会发展的宠儿,因此如何对高效、清洁能源进行开发成为研究的重点。太阳能作为一种新型的能源,受到各国的高度关注。在开发太阳能的过程中,光电子技术的应用能够提高太阳能再向电能转化的过程中的效率和稳定性,因此受到人们的广泛关注。为了促进太阳能的开发,目前众多国家纷纷制定了光伏技术发展计划,加大光电子技术在能源领域的应用。

2.3军事领域

随着军事武器的不断现代化,光电子技术在军事领域中同样具有很大的发展空间。目前光电子技术在军事领域主要应用在提高国防反应能力和准确攻击能力方面,一些发达国家针对激光制导武器已经展开了大量的研究,另外各国针对光电子技术在军事单兵作战武器中的应用也加大了力度[3]。随着光电子技术的不断发展,该项技术已经发展成为军事领域的核心技术。对于激光聚变在军事领域应用的研究,在未来将成为拥有重大价值的军事能源。

3光电子技术的发展前景

从光电子技术的发展状态和应用情况来看,光电子技术拥有很大的发展空间。近几年,随着激光技术的发展与应用,使得光电子技术在多个领域的发展速度得以加快,促进了光电子产业的发展。随着光纤网络在国内的不断发展与应用,光电子技术在信息领域的应用程度得以加深。伴随着光电子技术的不断发展,光电子技术将包含更多的内容。随着研究学者对光电子技术的不断研究,在光电子技术研究领域已经出现了很多新的发展趋势和研究热点。

3.1各种新型激光器的研究

光电子技术的核心是激光器,正是激光器的产生和发展促进了光电子学的兴起与发展。随着激光器的不断创新,为光电子学和光电子技术的发展注入了新的发展动力。随着半导体激光器在各领域的广泛应用,使其技术呈现出高速增长的趋势。正是由于半导体激光器的发展,才促进了其他各种类型激光器的发展。

3.2生物医学中的光电子技术

随着生命科学在科技领域的发展,为光电子技术的应用提供了新的空间。目前,生物医学中的光电子技术研究的主要内容包括两个方面:一是生物系统中产生的光子及其反映的生命过程,以及这种光子在生物学研究、医学诊断、农业、环境、甚至食品品质检查方面的重要应用,利用光电子技术对生物系统进行检测、治疗、加工与改造等。二是医学光电子学基础和技术,包括组织光学、医学光谱技术、医学成像技术、新颖的激光诊断和激光医疗技术及其作用机理的研究[4]。

3.3有机聚合物光电子材料的研究

随着材料科学的发展,有机聚合物材料作为一种新型的材料发展越来越成熟,聚合物光电子学逐渐被人们所认识和重视。为了对聚合物光电子学有更进一步的认识,人们开展了聚合物超快全光开关的研究,并取得了一定进展。聚合物电光调制器在CATV、高比特网络、相阵列系统和计算机平行互联等方面的研究也取得了很大的进展[5]。聚合物光电子材料的应用前景十分诱人。

光电技术范文12

【关键词】光电子技术;教学方法;仿真教学

【Abstract】With the rapid development of science and technology, the optoelectronic technology, as the most cutting-edge scientific fields, promotes the progress of information technology. Based on the characteristics of optoelectronic technology course and simulation teaching, the feasibility and significance of simulation teaching are discussed in the teaching of optoelectronic technology course.

【Key words】Optoelectronic technology; Teaching method; Simulation teaching

0 引言

1960年,世界上第一台红宝石激光器的诞生推动了光电子技术的长足发展。在这50多年间,从红宝石激光器的发明到半导体激光器及低损耗光纤的问世;从各种无源器件的小规模应用到系统集成实用化阶段,光电子技术在国防、工农业生产、光纤通信、医学、精密测量、地质、天文等领域获得了广泛的应用。我国政府将光电子技术列入国家战略性产业结构调整的重点领域。因此,光电子技术受到了研究所及企业的广泛关注,促使很多高校在物理、电子、通信、材料等专业纷纷开设光电子技术这门课程[1]。

如何培养专业知识强、综合素质高、实践能力优异的人才是当前光电子技术课程教学的热点话题。因此,在光电子技术课程教学过程中,很多教师以教学内容、教学手段和教学方法的改革为重点,优化教学内容,制定合理的理论与实验教学计划。同时,建立科学的教学管理制度以及严密的教学质量反馈系统,以此确保教学质量。随着计算机技术的不断提高,仿真技术为人们提供了一种有效的教学手段[2]。基于仿真技术完成的课程教学具有成本低、维护简单、使用方便等特点,所以很多课程的教学纷纷采用仿真教学,然而目前关于光电子技术课程仿真教学的探讨还非常少。本文主要研究光电子技术课程及仿真教学的特点,得出仿真教学在光电子技术课程教学中的可行性。分析表明,仿真教学是提高光电子技术课程教学质量的一种有效的方法。

1 仿真教学

仿真教学是仿真技术应用的一个重要方面。仿真教学就是利用计算机创设虚拟环境来模拟真实环境,并结合真实环境中的情况在虚拟环境中进行设计、操作、运行、验证等的教学方式[2,3]。

目前,仿真教学的使用越来越广泛。教师可将精心设计的教学内容融合在这个虚拟仿真环境中,并通过各种手段和方法将仿真教学中的情境呈现出来,这是仿真技术应用在教学中的一大进展。结合自己的实践和他人丰富的教学经验,总结出仿真教学有以下特征:

1)成本低,使用率高。购买所需实验设备的费用一般比较高,是很多高校不能承受的。如果采用仿真教学,那么只需购买软件和建设机房,这样就可以大大降低费用,并且设备的使用率也非常高。

2)维护简单,更新方便。仪器设备的不当操作和长时间运行使其容易损坏,而仪器维护费用也非常高。仪器购买的时间久了,就需要自己进行更新设计,有的甚至需直接购买新的设备仪器。仿真教学只需对计算机、教学软件进行维护和升级,而且仿真软件一般自带有软件升级功能。

3)使用方便,提高学习效率。光电子技术所需的仪器设备一般比较笨重,不容易搬动,而且学生只能在特定的实验室完成实验项目。在仿真教学中,学生可以利用计算机方便地进行自主探讨和摸索学习,发挥学生的学习积极性,进而提高学习效率。

4)实验安全,提高教学效率。在教学中,实验有时需要高温、高压、强腐蚀等环境条件,操作失误或实验仪器故障都有可能对学生的人身安全构成威胁。在仿真教学实验中,学生不仅可以随意设置实验条件,而且可以高效、安全地完成实验。通常完成实验的时间一般很长,而利用仿真教学可以将实验的时间缩减,明显地提高教学效率。

2 仿真教学在“光电子技术”课程教学中的可行性和重要性

光电子技术是电子学和光子学相结合而产生的综合叉学科,并成为现代信息科学技术的重要组成部分[4-6]。课程的特点如下:

1)知识面宽。光电子技术课程是电子、通信、光电材料等专业的核心课程,内容包括半导体发光、固体激光器、光纤、非线性光学、光调制、光探测及光电显示方面的材料及器件,涉及光子学、电子学及半导体物理的相关知识,对学生的基础提出了较高的要求。

2)知识更新快。随着信息技术的不断发展,光电子技术已取得了令人瞩目的成就,并将不断影响人类社会的方方面面。在实际应用需求的引导下,各类新型的微纳光子器件与材料的研究突飞猛进,如光子晶体、等离子体、超材料等领域,其相关研究为光子器件的微型化奠定基础。

3)理论性强,而实践内容较少。大多光电子技术课程教材过于注重理论知识讲解和公式推导,对其应用及相关设计性实验开展的非常少,导致学生不了解这门课的用途,从而感觉光电子技术课程枯燥乏味,难以理解。

4)仪器较贵。为了让学生更好地理解、掌握所学内容,需开展相关的实验,但是相关仪器设备比较贵,一般的高校很难承受相关的费用,导致他们不得不减少实验课,从而不能使学生获得有效的指导,最终降低了教学效果。

基于仿真教学和光电子技术课程的上述特点,低成本的仿真教学可以解决光电子技术课程教学中仪器设备价格昂贵的问题。基于仿真教学中使用和更新方便的特点,教师可以根据最新科研进展,拓宽教学内容,更新实验软件,从而可以让学生自主学习、掌握新的科研成果,认识各类新型光电子信息材料和器件的属性及用途。众所周知,掌握光电子技术课程中涉及光子学、电子学及半导体物理的相关知识是非常重要的,因为理论教学是专业课程学习的基础。为了能使学生理解相关的理论知识和公式推导,将仿真教学融于课堂教学中,让学生体会计算机模拟的结果,然后再进行理论推导,这样有助于加深学生对系统知识的理解,使枯燥的理论教学生动有趣。同时,学生可利用仿真实验室进行探索式学习,提高自学能力,最终提升光电子技术课程的教学质量。

3 结论

总之,随着计算机技术的不断进步,仿真技术已经成为人们工作的重要手段,被广泛用于科学研究、教育、军事、医疗等领域。基于仿真教学和光电子技术课程的特点,探讨了仿真教学在光电子技术课程教学中的可行性和重要性,提出了仿真教学可促进学生自主学习新的科研成果,认识各类新型光电子信息材料和器件的属性及用途,从而有助于加深学生对系统知识的理解,使枯燥的理论教学生动有趣,最终提高光电子技术课程教学的质量。

【参考文献】

[1]马冰,任芊.光电子信息材料的发展浅论[J].光学技术,1995,06:36-39.

[2]刘建高.基于自主学习的仿真教学研究与实践[D].南昌大学,2011.

[3].仿真教学在高等职业教育中应用研究[D].山东师范大学,2008.

[4]林若波,彭燕标,陈炳文,方春城.虚拟仿真技术在“电力电子技术”课程教学中的应用[J].云南民族大学学报:自然科学版,2013,22(5):378-381.