光電子范文10篇

一、薄膜制備技術

薄膜制備方法多種多樣，總的說來可以分為兩種——物理的和化學的。物理方法指在薄膜的制備過程中，原材料只發(fā)生物理的變化，而化學方法中，則要利用到一些化學反應才能得到薄膜。

1.化學氣相淀積法(CVD)

目前光電子器件的制備中常用的化學方法主要有等離子體增強化學氣相淀積（PECVD）和金屬有機物化學氣相淀積（MOCVD）。

化學氣相淀積是制備各種薄膜的常用方法，利用這一技術可以在各種基片上制備多種元素及化合物薄膜。傳統(tǒng)的化學氣相淀積一般需要在高溫下進行，高溫常常會使基片受到損壞，而等離子體增強化學氣相淀積（PECVD）則能解決這一問題。等離子體的基本作用是促進化學反應，等離子體中的電子的平均能量足以使大多數(shù)氣體電離或分解。用電子動能代替熱能，這就大大降低了薄膜制備環(huán)境的溫度，采用PECVD技術，一般在1000℃以下。利用PECVD技術可以制備SiO2、Si3N4、非晶Si:H、多晶Si、SiC等介電和半導體膜，能夠滿足光電子器件的研發(fā)和制備對新型和優(yōu)質材料的大量需求。

金屬有機物化學氣相淀積（MOCVD）是利用有機金屬熱分解進行氣相外延生長的先進技術，目前主要用于化合物半導體的薄膜氣相生長，因此在以化合物半導體為主的光電子器件的制備中，它是一種常用的方法。利用MOCVD技術可以合成組分按任意比例組成的人工合成材料，薄膜厚度可以精確控制到原子級，從而可以很方便的得到各種薄膜結構型材料，如量子阱、超晶格等。這種技術使得量子阱結構在激光器和LED等器件中得到廣泛的應用，大大提高了器件性能。2.物理氣相淀積（PVD）

1世界光電子技術和產業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務經(jīng)光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業(yè)，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產業(yè)振興協(xié)會估計，到2003年，光電子產業(yè)的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復用技術，增加光纖內通光的路數(shù)（光波分復用的實驗記錄已經(jīng)達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。

2我國的光電子技術和產業(yè)

近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。

國內光電子有關產業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經(jīng)占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發(fā)展基地和本領域高技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。

1光電子技術的相關概述

光電子技術是現(xiàn)代化新技術，具有無可比擬的先進性，它是光子技術和電子技術結合而成的新技術，涉及光的顯示、光的存儲以及激光等眾多領域。它不僅是未來信息產業(yè)的核心技術，也是煤炭安全生產的重要技術保障。該技術涉及的課程體系眾多，包括光學與物理、IED的生產與檢測、生產管理、3D顯示、光電半導體元件等內容，與多種學科交叉滲透。該技術的興起運用也帶動了它在煤炭生產企業(yè)中的運用，它能夠為生產安全性提供保障。但是據(jù)調查統(tǒng)計，由于該技術在我國的發(fā)展時間尚短，我國又缺乏與該技術相關的專業(yè)人才，導致其應用面臨嚴峻的困難，它的效能難以得到發(fā)揮。提高我國該領域的核心技術能力，培養(yǎng)高技術人才，并在煤炭安全生產中科學發(fā)揮它的作用，就成為我國煤炭企業(yè)降低事故發(fā)生率、減少企業(yè)資金浪費、切實提升企業(yè)競爭力的關鍵。

2光電子技術在煤炭安全生產中的應用

2．1近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測技術

瓦斯爆炸是造成煤炭生產不安全的最重要的因素之一，做好瓦斯的檢測工作，明確氣體的濃度就顯得極其重要。利用光電子技術中的近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測手段，能夠準確檢測出煤炭井下的氣體濃度，改善原有瓦斯傳感器只能檢測黑白元件的弊端，并且不需要每隔一周進行調試，從而減小誤差，緩解人員工作壓力，大大降低瓦斯爆炸事故發(fā)生的可能性。此外，由于光電子元件的發(fā)展，近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測技術還具有相對的穩(wěn)定性，使用操作簡便易行，使用年限也更長。

2．2LED礦燈

論文關鍵詞：世界光電子技術和產業(yè)的發(fā)展；我國的光電子技術和產業(yè)

論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯(lián)、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發(fā)揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業(yè)的發(fā)展。

如果說微電子技術推動了以計算機、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識經(jīng)濟初見端倪，那么隨著信息技術的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業(yè)以比微電子產業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰在光電子產業(yè)方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業(yè)，第一是光電子產業(yè)，第二是信息通信產業(yè)，第三是健康和福利產業(yè)……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。

1世界光電子技術和產業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務經(jīng)光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業(yè)，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產業(yè)振興協(xié)會估計，到2003年，光電子產業(yè)的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復用技術，增加光纖內通光的路數(shù)（光波分復用的實驗記錄已經(jīng)達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。

論文關鍵詞：世界光電子技術和產業(yè)的發(fā)展；我國的光電子技術和產業(yè)

論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯(lián)、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發(fā)揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業(yè)的發(fā)展。

如果說微電子技術推動了以計算機、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識經(jīng)濟初見端倪，那么隨著信息技術的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業(yè)以比微電子產業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰在光電子產業(yè)方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業(yè)，第一是光電子產業(yè)，第二是信息通信產業(yè)，第三是健康和福利產業(yè)……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。

1世界光電子技術和產業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務經(jīng)光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業(yè)，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產業(yè)振興協(xié)會估計，到2003年，光電子產業(yè)的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復用技術，增加光纖內通光的路數(shù)（光波分復用的實驗記錄已經(jīng)達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。

摘要：在地方性高校應用型人才培養(yǎng)模式的定位下，“光電子技術”課程應以培養(yǎng)學生具有解決實際光電問題的知識和技能為目標。文章對現(xiàn)有“光電子技術”課程內容進行了優(yōu)化整合，增加了前沿模塊和應用模塊，提高了教學內容的針對性和應用性；采用探討式課堂教學和專家講座相結合的教學方法，并在一些獨立章節(jié)引入“翻轉課堂”的教學模式，提高了學生的課堂參與度；建立了分層實驗項目和設計性實驗平臺，提高學生應用所學知識解決實際問題的能力；拓展了課程考核內容，改變了評價方式，進一步保障了各項改革措施的最終落實。

關鍵詞:應用型人才培養(yǎng)；光電子技術；課程內容；教學方法

基于應用性人才培養(yǎng)的定位[1]，“光電子技術”課程應將光電基礎知識和現(xiàn)代應用結合起來，以培養(yǎng)學生具有解決實際光電問題的知識和技能為目的，在課程內容、教學方法、實驗項目和考核評價方面進行改革[2-3]。

1調整課程教學內容

1.1刪舊增新，整合課程內容。刪舊，即刪除或壓縮陳舊的或已學過的內容。如陰極射線管現(xiàn)在應用較少，可以少講或者不講；有關光輻射的知識已經(jīng)在光學和工程光學講過，可以刪減。增新，即增加現(xiàn)代光電子技術的發(fā)展前沿、新技術及新需求，相關內容都可以編入前沿模塊，既可以提高教學內容的時效性和應用性，又可以拓寬學生的視野，培養(yǎng)學生的科研意識。同時，“光電子技術”課程涉及的知識面非常廣，各章內容比較獨立，學生普遍反映這門課程“雜”“難”[4]。針對章節(jié)內容缺乏邏輯關系的問題，整合課程內容，按照光學系統(tǒng)的源、信息加載、傳輸通道、探測、信號處理和顯示為主線整合內容，增加章與章之間的邏輯聯(lián)系，建立“光電子技術”課程的知識框架，具體如圖1所示。1.2增加技術應用及市場需求的教學內容。鑒于光電子技術與光電子產業(yè)市場的密切關系，課程的內容需要緊跟技術的發(fā)展和市場需求[5]。通過對光電子相關本土企業(yè)（如長虹電子等）的大量研究，實現(xiàn)生產、學習、科研一體化的模式，了解企業(yè)的具體需求，確定課程培訓目標，整合課程內容，增加應用專題模塊，如圖1所示。通過與企業(yè)的深度合作，嘗試與企業(yè)共同編寫校本教材，提高課程中應用性知識比例，提升學生的應用能力、實踐能力和專業(yè)競爭力。

2采用多元化的教學方法和手段

1納米導線激光器

2001年，美國加利福尼亞大學伯克利分校的研究人員在只及人的頭發(fā)絲千分之一的納米光導線上制造出世界最小的激光器-納米激光器。這種激光器不僅能發(fā)射紫外激光，經(jīng)過調整后還能發(fā)射從藍色到深紫外的激光。研究人員使用一種稱為取向附生的標準技術，用純氧化鋅晶體制造了這種激光器。他們先是"培養(yǎng)"納米導線，即在金層上形成直徑為20nm～150nm，長度為10000nm的純氧化鋅導線。然后，當研究人員在溫室下用另一種激光將納米導線中的純氧化鋅晶體激活時，純氧化鋅晶體會發(fā)射波長只有17nm的激光。這種納米激光器最終有可能被用于鑒別化學物質，提高計算機磁盤和光子計算機的信息存儲量。

2紫外納米激光器

繼微型激光器、微碟激光器、微環(huán)激光器、量子雪崩激光器問世后，美國加利福尼亞伯克利大學的化學家楊佩東及其同事制成了室溫納米激光器。這種氧化鋅納米激光器在光激勵下能發(fā)射線寬小于0.3nm、波長為385nm的激光，被認為是世界上最小的激光器，也是采用納米技術制造的首批實際器件之一。在開發(fā)的初始階段，研究人員就預言這種ZnO納米激光器容易制作、亮度高、體積小，性能等同甚至優(yōu)于GaN藍光激光器。由于能制作高密度納米線陣列，所以，ZnO納米激光器可以進入許多今天的GaAs器件不可能涉及的應用領域。為了生長這種激光器，ZnO納米線要用催化外延晶體生長的氣相輸運法合成。首先，在藍寶石襯底上涂敷一層1nm~3.5nm厚的金膜，然后把它放到一個氧化鋁舟上，將材料和襯底在氨氣流中加熱到880℃~905℃，產生Zn蒸汽，再將Zn蒸汽輸運到襯底上，在2min~10min的生長過程內生成截面積為六邊形的2μm~10μm的納米線。研究人員發(fā)現(xiàn)，ZnO納米線形成天然的激光腔，其直徑為20nm~150nm，其大部分（95％）直徑在70nm~100nm。為了研究納米線的受激發(fā)射，研究人員用Nd:YAG激光器（266nm波長，3ns脈寬）的四次諧波輸出在溫室下對樣品進行光泵浦。在發(fā)射光譜演變期間，光隨泵浦功率的增大而激射，當激射超過ZnO納米線的閾值（約為40kW／cm）時，發(fā)射光譜中會出現(xiàn)最高點，這些最高點的線寬小于0.3nm，比閾值以下自發(fā)射頂點的線寬小1/50以上。這些窄的線寬及發(fā)射強度的迅速提高使研究人員得出結論：受激發(fā)射的確發(fā)生在這些納米線中。因此，這種納米線陣列可以作為天然的諧振腔，進而成為理想的微型激光光源。研究人員相信，這種短波長納米激光器可應用在光計算、信息存儲和納米分析儀等領域中。

3量子阱激光器

2010年前后，蝕刻在半導體片上的線路寬度將達到100nm以下，在電路中移動的將只有少數(shù)幾個電子，一個電子的增加和減少都會給電路的運行造成很大影響。為了解決這一問題，量子阱激光器就誕生了。在量子力學中，把能夠對電子的運動產生約束并使其量子化的勢場稱之成為量子阱。而利用這種量子約束在半導體激光器的有源層中形成量子能級，使能級之間的電子躍遷支配激光器的受激輻射，這就是量子阱激光器。目前，量子阱激光器有兩種類型：量子線激光器和量子點激光器。

論文關鍵詞：納米導線激光器；紫外納米激光器；量子阱激光器；微腔激光器；新型納米激光器

論文摘要：納米光電子技術是一門新興的技術，近年來越來越受到世界各國的重視，而隨著該技術產生的納米光電子器件更是成為了人們關注的焦點。主要介紹了納米光電子器件的發(fā)展現(xiàn)狀。

1納米導線激光器

2001年，美國加利福尼亞大學伯克利分校的研究人員在只及人的頭發(fā)絲千分之一的納米光導線上制造出世界最小的激光器-納米激光器。這種激光器不僅能發(fā)射紫外激光，經(jīng)過調整后還能發(fā)射從藍色到深紫外的激光。研究人員使用一種稱為取向附生的標準技術，用純氧化鋅晶體制造了這種激光器。他們先是"培養(yǎng)"納米導線，即在金層上形成直徑為20nm～150nm，長度為10000nm的純氧化鋅導線。然后，當研究人員在溫室下用另一種激光將納米導線中的純氧化鋅晶體激活時，純氧化鋅晶體會發(fā)射波長只有17nm的激光。這種納米激光器最終有可能被用于鑒別化學物質，提高計算機磁盤和光子計算機的信息存儲量。

2紫外納米激光器

繼微型激光器、微碟激光器、微環(huán)激光器、量子雪崩激光器問世后，美國加利福尼亞伯克利大學的化學家楊佩東及其同事制成了室溫納米激光器。這種氧化鋅納米激光器在光激勵下能發(fā)射線寬小于0.3nm、波長為385nm的激光，被認為是世界上最小的激光器，也是采用納米技術制造的首批實際器件之一。在開發(fā)的初始階段，研究人員就預言這種ZnO納米激光器容易制作、亮度高、體積小，性能等同甚至優(yōu)于GaN藍光激光器。由于能制作高密度納米線陣列，所以，ZnO納米激光器可以進入許多今天的GaAs器件不可能涉及的應用領域。為了生長這種激光器，ZnO納米線要用催化外延晶體生長的氣相輸運法合成。首先，在藍寶石襯底上涂敷一層1nm~3.5nm厚的金膜，然后把它放到一個氧化鋁舟上，將材料和襯底在氨氣流中加熱到880℃~905℃，產生Zn蒸汽，再將Zn蒸汽輸運到襯底上，在2min~10min的生長過程內生成截面積為六邊形的2μm~10μm的納米線。研究人員發(fā)現(xiàn)，ZnO納米線形成天然的激光腔，其直徑為20nm~150nm，其大部分（95％）直徑在70nm~100nm。為了研究納米線的受激發(fā)射，研究人員用Nd:YAG激光器（266nm波長，3ns脈寬）的四次諧波輸出在溫室下對樣品進行光泵浦。在發(fā)射光譜演變期間，光隨泵浦功率的增大而激射，當激射超過ZnO納米線的閾值（約為40kW／cm）時，發(fā)射光譜中會出現(xiàn)最高點，這些最高點的線寬小于0.3nm，比閾值以下自發(fā)射頂點的線寬小1/50以上。這些窄的線寬及發(fā)射強度的迅速提高使研究人員得出結論：受激發(fā)射的確發(fā)生在這些納米線中。因此，這種納米線陣列可以作為天然的諧振腔，進而成為理想的微型激光光源。研究人員相信，這種短波長納米激光器可應用在光計算、信息存儲和納米分析儀等領域中。

論文關鍵詞：世界光電子技術和產業(yè)的發(fā)展；我國的光電子技術和產業(yè)

論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯(lián)、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發(fā)揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業(yè)的發(fā)展。

如果說微電子技術推動了以計算機、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術的高速發(fā)展，改變了人們的生活方式，使得知識經(jīng)濟初見端倪，那么隨著信息技術的發(fā)展，大容量光纖通信網(wǎng)絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業(yè)以比微電子產業(yè)高得多的速度發(fā)展，誰在光電子產業(yè)方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業(yè)，第一是光電子產業(yè)，第二是信息通信產業(yè)，第三是健康和福利產業(yè)……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。

1世界光電子技術和產業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務經(jīng)光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業(yè)，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產業(yè)振興協(xié)會估計，到2003年，光電子產業(yè)的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復用技術，增加光纖內通光的路數(shù)（光波分復用的實驗記錄已經(jīng)達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。

論文摘要：通過對教學實踐工作的不斷探索與總結，從教學內容安排、教學內容拓展和教學手段運用三個方面對“光電技術”課程的教學方法進行了研究，并將其運用到課堂，取得了良好的教學效果。

論文關鍵詞：光電技術教學內容教學手段

1960年第一臺紅寶石激光器的問世可以說是光學發(fā)展史上的里程碑，該發(fā)明解決了光頻載波問題，此后光電子技術得以蓬勃發(fā)展，在現(xiàn)代信息產業(yè)結構中扮演著重要角色。…由于社會發(fā)展的需要，近十多年來許多高校紛紛開設“光信息科學與技術”或“光電子技術”專業(yè)，著力培養(yǎng)專門的光電子人才“光電技術”作為該學科的主干課程，將系統(tǒng)地介紹光電子技術的理論和應用基礎。在講授這門課程的過程中，筆者對其具體的教學方法有一些體會和思考，文章將進行詳細的論述。

一、教學內容的合理安排

一門課程教學效果的好壞在很大程度上取決于課堂教學內容對學生是否具有吸引力，能否激發(fā)學生學習的興趣和積極性。而教學內容又來源于老師選擇教材是否合適。在圖書庫中鍵入“光電子技術”的檢索詞會出現(xiàn)十幾本相同名稱的教材，但是否每本書都適合課堂教學呢?答案是否定的。雖然書的名稱都叫做《光電子技術》，但細細翻閱，每本書的側重點都是不相同的，有的大部分章節(jié)是介紹激光原理和激光器工藝，對光電檢測和顯示涉及較少；有的偏重于理論推導，對實際的應用涉及很少。還有一些教材雖然內容較為全面，但書本頁數(shù)很多，在三十多個課時內難以講完。針對長沙理工大學實際的課時要求和學生專業(yè)背景，通過仔細比較選擇了安毓英編寫的《光電子技術》(電子工業(yè)出版社)一書。

教材選好后，在實際的教學過程中教師仍需對教學內容進行認真斟酌。教材共有七個章節(jié)，分別為“光輻射、發(fā)光源與光傳播基本定律”、“光輻射的傳播”、“光束的調制和掃描”、“光輻射的探測技術”、“光電成像系統(tǒng)”、“顯示技術”和“光電子技術應用實例”。其中“光輻射的傳播”一章中主要從理論上介紹光束在各種媒質中的傳播規(guī)律，在光電子應用中較為重要的是光波在電光晶體(2．2節(jié))、聲光晶體(2．3節(jié))、磁光介質(2．4節(jié))和光纖波導中的傳播(2．5節(jié))。而這四部分內容應用在實際中恰好是電光調制器(3．2節(jié))、聲光調制器(3．3節(jié))、磁光調制器(3．4節(jié))和光纖通信技術(7．1節(jié))。所以在講課的時候可以把2．2節(jié)和3．2節(jié)、2．3節(jié)和3．3節(jié)、2．4節(jié)和3．4節(jié)、2．5節(jié)和7．1節(jié)內容綜合起來講授，第二章將不作為獨立的一章來專門講述理論推導。在講第三章中每一種調制器工作原理的時候，先講第二章涉及的理論知識，隨后在學生對理論還有深刻記憶的情況下緊接著把這一理論在工業(yè)中的應用進行講授，這樣就增強了學生在學習理論時的目的性。對教材的其他內容細細推敲，還有很多地方可以這樣來安排。這種將理論知識和實際應用綜合講解的方法讓學生明白了理論并非空洞的理論，既提高了注意力，又激發(fā)了學生的學習熱情，在實踐中收到了很好的教學效果。