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光电子技术论文范文精选3篇全文

光电子技术论文范文精选3篇（全文）

1世界光电子技术和产业的进展

光纤通信技术的进展速度远远超过当初人们的预料，光纤已经成为通信XX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，对国民经济的进展起着越来越大的作用。

美国光电子产业振兴协会估量，到2021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XX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XX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进展波分复用技术，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2021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2021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2021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GJ“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GJ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）等已经占据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。

我国相应研究进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GJ。

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据国际市场。

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，占据了100%的国内市场。

但是，我们应当认识到在我国光电子技术进展中，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。

我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域，与世界发达GJ几乎同时起步。

但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限，而国际上光电子产业已经进入加速进展阶段，留给我们的时间只有三到五年，如果我们不在目前产业化的技术进展阶段进入，就会失去大好时机。

机不可失，时不再来，到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补，也许会彻底失去时机，受制于人。

如果一个GJ在一代元件上没有足够的投资以进展自主能力，就会给外国竞争者提供进入并占据下几代技术市场的机会。

因而在关键器件、部件等方面，要通过引进社会资金和风险投资，知识产权入股、开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐，鼓舞科研人员成果转化。

只要贯彻有“有所为，有所不为”的方针，狠抓创新和高技术成果转化，打破行业界限，按市场机制联合国内相关研究和开发单位，共同作好光电子产业化的工作，就一定能进展我国的光电子事业，有望在研究上取得突破，在产业上形成规模经济，取得我国在该领域应有的市场份额。

论文论文论文论文1960年第一台红宝石激光器的问世可以说是光学进展史上的里程碑，该发明解决了光频载波问题，此后光电子技术得以蓬勃进展，在现代信息产业结构中扮演着重要角色。

…由于社会进展的需要，近十多年来许多高校纷纷开设“光信息科学与技术”或“光电子技术”专业，着力培养专门的光电子人才“光电技术”作为该学科的主干课程，将系统地介绍光电子技术的理论和应用基础。

在讲授这门课程的过程中，笔者对其具体的教学方法有一些体会和思考，文章将进行详细的论述。

一、教学内容的合理安排

一门课程教学效果的好坏在很大程度上取决于课堂教学内容对学生是否具有吸引力，能否激发学生学习的兴趣和积极性。

而教学内容又来源于老师选择教材是否合适。

在图书库中键入“光电子技术”的检索词会出现十几本相同名称的教材，但是否每本书都适合课堂教学呢?

答案是否定的。

虽然书的名称都叫做《光电子技术》，但细细翻阅，每本书的侧重点都是不相同的，有的大部分章节是介绍激光原理和激光器工艺，对光电检测和显示涉及较少；有的偏重于理论推导，对实际的应用涉及很少。

还有一些教材虽然内容较为全面，但书本页数很多，在三十多个课时内难以讲完。

针对长沙理工大学实际的课时要求和学生专业背景，通过仔细比较选择了安毓英编写的《光电子技术》（电子工业出版社）一书。

教材选好后，在实际的教学过程中教师仍需对教学内容进行认真斟酌。

教材共有七个章节，分别为“光辐射、发光源与光传播基本定律”、“光辐射的传播”、“光束的调制和扫描”、“光辐射的探测技术”、“光电成像系统”、“显示技术”和“光电子技术应用实例”。

其中“光辐射的传播”一章中主要从理论上介绍光束在各种媒质中的传播规律，在光电子应用中较为重要的是光波在电光晶体（2．2节）、声光晶体（2．3节）、磁光介质（2．4节）和光纤波导中的传播（2．5节）。

而这四部分内容应用在实际中恰好是电光调制器（3．2节）、声光调制器（3．3节）、磁光调制器（3．4节）和光纤通信技术（7．1节）。

所以在讲课的时候可以把2．2节和3．2节、2．3节和3．3节、2．4节和3．4节、2．5节和7．1节内容综合起来讲授，第二章将不作为独立的一章来专门讲述理论推导。

在讲第三章中每一种调制器工作原理的时候，先讲第二章涉及的理论知识，随后在学生对理论还有深刻记忆的情况下紧接着把这一理论在工业中的应用进行讲授，这样就增强了学生在学习理论时的目的性。

对教材的其他内容细细推敲，还有很多地方可以这样来安排。

这种将理论知识和实际应用综合讲解的方法让学生明白了理论并非空洞的理论，既提高了注意力，又激发了学生的学习热情，在实践中收到了很好的教学效果。

二教学内容的适度拓展

“光电技术”是～门应用性和针对性都很强的学科，“学以致用”在这门课程中得到了很好的体现。

教材由于篇幅的限制，第三章“光辐射的调制”和第四章“光辐射的探测技术”仅仅是介绍了各种光电子器件的工作原理，学生学完之后虽然明白了各类器件的工作原理，但对于“这些器件可以用在什么领域、可以发挥什么作用”等问题，学生会较为茫然。

例如各种光调制器件如电光调制器、声光调制器和磁光调制器都可以将人们所要传递的声音、视频和图像等电信号形式的信息加载到激光上面去，实现电信号到光信号的转变。

但学生可能又会有这样的疑问：

在实际应用中用户要实现电光变换时，三种调制器是否可以任意选择一种呢?

答案当然是否定的，因为每种调制器由于工作原理的不同使得它们会应用在不同领域和范围。

在实际应用中需针对具体情况选择合适的调制器种类。

而对“每种调制器具体可以用在哪些领域”这个问题教材并未涉及。

笔者通过查阅大量的相关文献和资料，对这一问题做了详细总结，作为补充内容在课堂讲述，使学生对所学的东西有了更为深切的认识和体会。

第四章内容主要是讲述各种光电探测器件，但探测的对象不同，有的是用来探测光辐射的能量，有的是用来探测光辐射的亮度等。

那么讲完这些器件后同样会遇到这样的问题：

“这些器件有哪些实际应用呢?

”由于课程的教学对象是电信工程专业的学生，电路设计都很熟悉。

课后可以布置这样的作业如“利用光敏电阻设计路灯自动操纵电路”、“利用热敏电阻设计半导体激光器的温度操纵电路”等。

这样不仅让学生学以致用，而且在做作业的同时明白了不同光辐射探测器件的不同应用领域。

讲述“光纤通信”这块内容时，恰好是笔者的研究方向，所以在上课的过程中将大量科研过程中积存的相关实验结果和波形图以及器件设备的实物图展现给学生，课堂内容变得生动而丰富，很好地拓宽了学生的知识面。

所以在教材的基础上通过合理的拓展课堂教学内容，可以让学生对所学的知识掌握得更为透彻，理解得更为深刻，增强他们对知识的综合运用能力。

三、教学手段的合理应用

要想取得良好的课堂教学效果，除了讲述内容的选择安排外，教学手段也起着至关重要的作用。

教学过程中笔者采纳了多媒体和板书相结合的方法。

利用多媒体的帮助，使教学内容更为直观。

由于这是一门应用性质的课程，所以在讲解每一种器件的时候笔者都将查阅到并精心挑选的真实的器件图片展示给大家，比如各种激光器、光电二极管、热敏电阻、等离子体显示器、电光晶体、声光调制器等等。

这些图片都是课本上所没有的。

学生在看到这些图片后就会感觉所讲的知识和他们的距离更近了，让他们觉得光电子学并不是空洞的理论，光电技术和各种各样的器件就存在于他们是实际生活中。

这种方式很大程度上调动了学生学习的积极性。

作为一名青年教师，“如何将板书和多媒体很好地结合”一直是笔者所思考的问题。

由于一页PPT所能展示的内容极其有限，讲完一页翻到第二页时前面一页的内容学生就看不到了''''而学生课前如果没有充分预习的话，当翻到下一页PPT时他对前一页PPT上的内容记忆一般都还是比较模糊的，只是有一个大概的印象。

所以当讲述的内容是偏重于理论公式推导时，由于对理论的理解来源于公式推导的前后连贯性，此时应尽量幸免使用PPT而采纳传统的板书。

大幅黑板有很大的书写空间，所讲的内容就能够前后连贯地呈现给学生。

当讲某个公式是由前面的某个公式推导得出的，此时教师可以在黑板上把前面的那个公式指给学生。

学生能同时看到前后相关联的各个理论，他们所获得的知识就是整体的而不是离散的，这样就更有助于学生对理论知识的理解。

另外生动的教学过程应该是一个师生互动的过程，“课堂提问”普遍被认为是一个较为不错的互动方式。

在两年多的教学实践中笔者发现同样是提问，有的时候学生很踊跃，争相回答问题，课堂气氛很活跃；而有的时候虽然提问了''''但学生都低下了头，课堂气氛突然变得很沉闷。

通过和学生的交流后发现，老师提的问题学生如果感兴趣他们反应就较为踊跃。

所以在课堂教学过程中，如何提问也同样是值得认真思考的一个问题。

讲“固体成像器件”这一节时，先不经意地询问学生谁有数码相机。

许多学生都举了手，然后循序渐进地提出“在买相机时为什么要买数码相机而不购买胶片相机?

数码相机的优点体现在哪些方面?

数码相机的工作原理是什么?

”由于这一系列问题都是学生在日常生活中遇到的实际问题，所以他们都踊跃地做了回答，而这些问与答恰好巧妙地引出了本节课所要讲解的内容，整堂课学生带着问题去听课，听得都十分仔细，教学效果也非常好。

第六章涉及的则是各种显示器件，如阴极摄像管显示器、液晶显示器及等离子体显示器。

这些也都是学生每天都会用到的器物，离他们的生活很近，也可以采纳同样的提问方式让学生带着问题去听课。

当讲到人眼的视觉感知角度范围时，笔者没有直接去讲知识，而是先提问“为什么我们家里的电视机屏幕都是长方形而不是正方形的”，学生回答的角度很多，有的学生还从摆放稳定性方面做了思考，课堂马上变得非常活跃。

随后笔者给出了正确的答案，由于一个提问的设置学生对这个知识点便有了深刻的记忆。

四、结束语

经过两年多的教学实践，笔者深深体会到站在讲台上讲课是一件需要用心去做的工作，只有在教学中不断思考、不断改进、不断努力尝试，才能更快地提高自身的教学水平，才能呈现给学生更加精彩的课堂教学。

上述便是笔者在讲授“光电技术”课程中的一些体会，在今后的实践中仍会不断提高自身水平，尝试将计算机模拟技术应用到课堂教学中，为培养高素养的毕业生做出自己的贡献。

论文论文如果说微电子技术推动了以计算机、因特XX、光纤通信等为代表的信息技术的高速进展，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进展，大容量光纤通信XX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进展，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进展

光纤通信技术的进展速度远远超过当初人们的预料，光纤已经成为通信XX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，对国民经济的进展起着越来越大的作用。

美国光电子产业振兴协会估量，到2021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XX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XX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进展波分复用技术，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2021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2021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2021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GJ“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GJ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）等已经占据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。

我国相应研究进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GJ。

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据国际市场。

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，占据了100%的国内市场。

但是，我们应当认识到在我国光电子技术进展中，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。

我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域，与世界发达GJ几乎同时起步。

但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限，而国际上光电子产业已经进入加速进展阶段，留给我们的时间只有三到五年，如果我们不在目前产业化的技术进展阶段进入，就会失去大好时机。

机不可失，时不再来，到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补，也许会彻底失去时机，受制于人。

如果一个GJ在一代元件上没有足够的投资以进展自主能力，就会给外国竞争者提供进入并占据下几代技术市场的机会。

因而在关键器件、部件等方面，要通过引进社会资金和风险投资，知识产权入股、开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐，鼓舞科研人员成果转化。

只要贯彻有“有所为，有所不为”的方针，狠抓创新和高技术成果转化，打破行业界限，按市场机制联合国内相关研究和开发单位，共同作好光电子产业化的工作，就一定能进展我国的光电子事业，有望在研究上取得突破，在产业上形成规模经济，取得我国在该领域应有的市场份额。